瓷液能(簡稱XANA)技術是一種全新的空氣淨化技術,來源於植物中的氧雜蒽酮對有機物的自動氧化過程(XANthones Autoxidation of Organics), 屬於仿生催化過程的一種,其優點是高效淨化、零能耗或低能耗、不產生二次污染。瓷液能空氣淨化技術的主要原理是:利用形成特殊結構的特製弱電體材料,通過生熱吸附過程吸附室內的有害氣體如甲醛等、並不停地聚集空浮微粒,產生有效的氣體對流微循環。吸附過程釋放的熱能活化這種材料中來自植物的氧轉移催化劑,為其提供“xana活能”。氧轉移催化劑在室內自然條件下xana活化空氣中的氧氣,產出的“xana活化氧完成對空氣中的揮發性有機物如甲醛、苯、甲苯等,及微生物如細菌和病毒的淨化。由於淨化污染物的最終產物是二氧化碳和水,瓷液能技術在淨化空氣的同時不會產生任何二次污染。值得一提的是:瓷液能可以利用空氣中的臭氧產生xana活化氧,因而還可以有效吸收對人體危害性更強的臭氧。
基本介紹
- 中文名:瓷液能
- 外文名:Xana
產生背景,種類,工作原理,套用領域,
產生背景
任何有空氣淨化常識的人都知道,工業技術層面淨化空氣中的絕大多數有害物質都可以低成本的實現(只有綢環芳烴PAHs,和金屬汞Hg除外),但問題在於如何在淨化空氣的同時又不對生活在其中的人類產生任何危害,工業淨化空氣技術無法套用於室內生活空氣淨化。現有的空氣淨化技術,都存在較為明顯的缺陷。第一代空氣淨化技術,按今天的標準來看,比較原始,是完全使用過濾系統來完成空氣淨化的過濾式淨化器,過濾裝置包括吸附劑和過濾膜。它們的工作原理即通過吸附劑吸附有毒有害氣體、利用過濾膜來濾除空氣中的微生物和微小顆粒(如pm2.5顆粒)。第一代空氣淨化技術比較原始,有兩個關鍵的不足:一是需要頻繁地更換過濾材料;二是由於過濾系統沒有高效的消毒功能,導致過濾出的病菌在過濾系統中聚集,這些聚集在一起的病菌會通過互相殘殺,只有最強大的病菌可以存活,實際上是在培養超級病菌,對人的健康存在重大潛在危險。
第二代空氣淨化技術,比第一代有明顯的改進。第二代空氣淨化技術使用高能量電場或臭氧發生器技術實現滅菌防毒功能,然後通過過濾裝置濾除空氣中的固體和有毒有害氣體。第二代空氣淨化技術利用高能量電場,來活化空氣中的氧氣,在高活性氧離子的作用下擊殺空氣中的微生物、降解空氣中的揮發性有機物。這類淨化技術在運行過程中,由於空氣的電離,而產生大量的自由基和臭氧。自由基和臭氧對人體健康的危害已是公認的結論。為了克服第一代和第二代空氣淨化技術的不足,科學家們一直在努力尋找一種既能高效去除有害物質,又不產生二次污染空氣淨化技術。
種類
單純的瓷液技術產生活化氧的“氧化電位”比較低,通過特製弱電體材料產生的有效氣體微循環,去除容易氧化的小分子有害物質,如甲醛,其最大的優點是“零能耗”,利用氧化反應產生的能量,實現氧活化的不斷循環。
瓷液能技術是在瓷液技術的基礎上提高了產生活化氧的氧化電位,使其活化能力大大提高,可以去除化學性質穩定的較大分子有害物質苯、甲苯等其它揮發性有機物(VOC)和日常生活中的細菌和病毒。瓷液能技術按淨化效率的不同,又分為甲醛瓷液能技術和苯瓷液能技術。淨化效果最好的苯瓷液能技術可以去除空氣中絕大多數的PM2.5,如最見的香菸煙霧。
工作原理
以瓷液能淨化空氣中的苯為例,可以詳細展示瓷液能淨化有害物質的工作原理:
第一步,通過特製弱電體材料產生的有效氣體微循環捕捉揮發性有機物苯,就像大家在家裡面用小籠子捕捉老鼠那樣
第二步,來自植物的氧轉移催化劑,利用吸附過程釋放的熱能,活化籠中空氣中的氧氣產生活性氧。
第三步,活性氧在這個籠子內,完成苯的代謝,將苯轉化為水和二氧化碳。由於苯氧化過程釋放的熱能遠遠高於苯吸附釋放的熱能,籠內的降解過程速度非常快。苯氧化降解為水和二氧化碳的過程複雜,下面以最常見的一個降解過程進行說明。
籠內第一步,活性氧結合苯、產生苯酚自由基;
籠內第二步,第二個活性氧拿走苯酚自由基上的一個氫,生成水,同時,苯酚自由基被轉化為苯酚:
籠內第三步,類似上面所描述的籠內第一步、和籠內第二步,苯酚和氫氧根自由基進一步反應,生成鄰二酚:
籠內第四步,鄰二酚結構異化,轉化為1,6-二醛化合物:
籠內第五步,1,6-二醛化合物,再被活性氧親和,類似上面所描述的籠內第一步、和籠內第二步,產生羥基醛化合物:
籠內第六步,羥基醛化合物結構異化,脫出一個甲醛,剩餘的有機物片段,通過類似籠內1-6步的反應,全部被轉化為甲醛:
籠內第七步,甲醛被活性氧氧化為甲酸:
籠內第八步,甲酸被氧化為碳酸,碳酸分解就是水和二氧化碳:
二氧化碳和水被釋放出後,籠子內就是空的,可以再次捕捉並氧化苯,進入下一個工作歷程。
套用領域
瓷液能是一種能夠人工控制產生大量活化氧的仿生催化體系,該體系可以在自然條件下將氧氣轉化為能夠發生氧化反應的新物質:活化氧。活化氧可以將環境中的揮發性有機物(包括各種微生物)轉化,實現碳的淨化與循環。針對於甲醛而言,在瓷液能產生的催化活化氧的作用下,甲醛將被分解成二氧化碳和水,從而達到室內空氣濕度與瓷液之間的動態平衡;對苯系物而言,活化氧的超強活性最終將其轉化為對環境無污染的二氧化碳和水,實現對環境空氣的淨化。
針對於瓷液能這一技術特點,它主要套用於以下幾個領域:
空氣淨化領域
室內環境污染來源主要包括放射性氣體、黴菌、顆粒物、裝修殘留的甲醛、二手菸等。空氣淨化針對室內的各種環境問題提供殺菌消毒、降塵除霾、去除有害裝修殘留以及異味等整體解決方案,有益於改善生活、 辦公條件,增進身心健康。
家庭裝修領域
裝修污染已被列為公眾危害最大的五種環境問題之一。裝修污染主要來源於裝修過程中所用材料及室內家具所帶來的氣體污染,這些污染包括:甲醛、苯、甲苯、VOC、氨等有害氣體。很多室內污染是由於裝修過程中使用的材料不當所造成的,在家庭裝修污染中最為嚴重的當屬甲醛,據調查甲醛在家中釋放期可達3至15年。
汽車室內污染領域
汽車室內空氣環境之所以越來越差,除了汽車香水、劣質地膠、腳墊、“真皮”座椅,甚至方向盤套外,罪魁禍首還有來自於粘合劑所揮發的物質,從而使得車內甲醛、甲苯、二甲苯、甲醇等化學污染物開始增多。其中,甲醛對人體造成的危害最大。
醫療空氣環境污染領域
醫院的空氣品質差主要有四大來源:一是在燃煤蒸汽鍋爐的運行中,會向大氣排放很多污染物,小醫院尤為嚴重;二是在醫院內進行廢棄物焚燒,產生的有害物質散發在空氣中造成污染;三是在藥品使用過程中,藥物本身會散發出污染物,同時消毒過程中也會產生有害物質;四是醫院內病人的呼吸、打噴嚏等行為,也會有傳染性的物質進入到空氣中。