氧气碰撞生成臭氧。

 

　　

UV（185 nm）+O2

→O*+O* 

　　

O*+O2

→O3（臭氧） 

　　

UV（254 nm）+O3

→O*+O2 

　　由此可知，只有低压水银放电管发出的

184.9nm 的紫外光既能断开分子中大部分化学

键，使分子解析为游离的自由基，甚至原子自由基，使室内空气中化学污染物分子降解、与
氧自由基重组，最终生成

CO2 和 H2O，同时具有杀菌作用。对室内空气、固体表面和水中污

染物来说，只有

UV-C 具有强的作用效果。 

　　

1.5 光催化剂 

　　所谓光催化剂（也称光触媒）

[5]，是在光的照射下能改变其他物质的化学反应速率、

促进反应进行、且其本身质量和化学性质在反应前后都没有发生改变的物质。

 

　　半导体光催化剂大多是

n 型半导体材料（当前以为 TiO2 使用最广泛）都具有区别于金

属或绝缘物质的特别的能带结构

[7]，即在价带（ValenceBand，VB）和导带（Conduc？

 

tion Band，CB）之间存在一个禁带（Forbid？ den Band，Band Gap）。由于半导体的光吸收
阈值与带隙具有式

K=1 240/Eg（eV）的关系，因此常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大

都在紫外区域。当光子能量高于半导体吸收阈值的光照射半导体时，半导体的价带电子发生
带间跃迁，即从价带跃迁到导带，从而产生光生电子（

e-）和空穴（h+）。此时吸附在纳米

颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子，而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和
水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性，能将绝大多数的有机
物氧化至最终产物

CO2 和 H2O，甚至对一些无机物也能彻底分解。 

　　

 2 实验部分 

　　

2.2.2 实验条件 

　　为使测试评价结果最大限度的模拟未来室内空气污染净化的实际，选用未经任何特殊
装饰的自然通风的房间为试验用样板间。分别对室内空气中的甲醛、苯及

TVOC 进行紫外光

催化氧化净化实验。样板房内温度、湿度、污染物本底浓度、实验仪器与设备。

 

　　

2.2.3 实验过程及方法 

　　在该房间内释放一定量的污染物（甲醛、苯及

TVOC），封闭门窗后，定时检测房间内

空气中污染物的浓度，绘制污染物浓度随时间变化的曲线，以测定该房间在自然状态下污
染物被吸附或渗漏情况；试验完毕后，打开门窗，用风扇将房间吹扫干净，备用。

 　　利

用统计方法比较使用净化设备前后两条曲线的变化情况，评价利用净化设备治理室内空气
中污染的效果。

 

　　

2.2.4 数据分析 

　　在上述测试条件下，

10 小时内，该净化设备对室内空气中甲醛的最大净化效率为

81.6%，平均净化效率为 71.4%；对室内空气中苯的最大净化效率为 99.18%，平均净化效
率为

82.83%；对室内空气中 TVOC 的最大净化效率为 98.12%，平均净化效率为 91.44%。 

　　

2.3 利用紫外光净化原理设计制造的室内空气净化器使用条件 

　　实践表明，利用紫外光催化氧化原理设计制造的室内空气净化器对于治理室内空污染
具有明显的效果。但是，由于设备功率较大，单位时间内产生臭氧量较大，噪声较大，仅适
用于新装修的房间，主要目标是净化由于装饰装修产生的静态污染；对于日常活动产生的
动态污染只能经过专业培训的人员操作、采取集中治理，不能随时开启、即时净化。

 

　　

 3 结论 

　　

3.1 在室内使用光触媒（当前以为 TiO2 使用最广泛），由于缺乏紫外光的照射，不可

能起到净化室内空气中污染物的作用。

 

　　

3.2 普通意义上的紫外光，即高压水银放电管发出的紫外光（特征波长 365 nm，光子