利用燈泡熱量加速化學反應消除有毒化學物質創新塗料讓燈罩淨化空氣

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-08-26

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科學家持續研發空氣清淨裝置。圖／法新社、網路

南韓研究人員開發特殊塗料，把燈罩變成空氣淨化機。圖／法新社、網路

揮發性有機化合物的來源之一是油漆。圖／法新社、網路

市面上許多清潔用品，含有乙醛、甲醛等有毒化學物質。圖／法新社、網路

編譯／韋士塔

空氣品質攸關人們的健康，防治空汙已成為各國高度重視的議題；除此之外，室內空氣的品質也日益受到關注，各種淨化室內空氣的裝置不斷推陳出新；南韓科學家最近發表一款低成本的空氣淨化燈罩，能有效消除揮發性有機化合物（VOC），未來還可能用來消滅空氣中的病原體。

研究人員指出，都會地區的室內空氣品質，可能與室外空氣一樣差，且對健康有害，主要原因是室內空氣常存在揮發性有機化合物。

這些化合物主要由乙醛及甲醛等有毒化學物質組成，可能的來源包括油漆、清潔產品、家具或烹飪過程。

揮發性有機化合物在常溫、常壓下通常以氣體形式存在，最普遍的VOC包括苯、甲苯、三氯乙烷、甲醛，會傷害人的肝臟、腎臟、大腦及神經系統；室內的揮發性有機物濃度過高，會導致頭痛、噁心、嘔吐、四肢乏力，嚴重時可能引發抽搐、昏迷、記憶力減退。

南韓延世大學（Yonsei University）的研究團隊去年發表一種由二氧化鈦（titanium oxide）及白金（platinum）製作的塗料，塗在燈罩上，利用燈泡的熱量加速這種催化劑的化學反應，把揮發性有機化合物氧化成醋酸（acetic acid）和甲酸（formic acid），接著形成二氧化碳及水。

二氧化鈦及白金的成本高昂，為了讓這項淨化空氣的技術被廣泛採用，研究團隊持續探索不同材料，目前已製作出以銅或鐵為主要材料的平價版塗料，並於8月15日在美國化學學會（ACS）的會議上發表最新成果。

延世大學的團隊以二氧化鈦、白金塗料和銅、鐵塗料測試，2種塗料均可在幾個小時內消除0.064立方公尺空間內的揮發性有機化合物，產生少量二氧化碳與水。

延世大學土木及環境工程系的研究員金亨日（Hyoungil Kim，音譯）表示：「製作這項裝置非常簡單，只需在現有的燈罩塗上一層膏狀催化劑即可。」

他並表示：「與室外相比，住家或辦公室的VOC濃度較低，但人們每天約90%以上的時間都在室內度過，消除VOC已成為重要議題。傳統方法是使用活性炭或其他類型的過濾器，但這些過濾器必須定期更換，而且不便宜，不是所有人都負擔得起；我們的塗料容易使用，且成本較低。」

研究團隊目前的實驗以消除揮發性有機化合物為主，但研究人員預期，這種塗料具有消毒、除菌特性，銅觸媒未來也可望用來消滅空氣中的病原體。

研究人員測試空氣淨化燈罩時，使用一般家庭常用的鹵素燈泡或白熾燈泡。金亨日表示，這種燈泡散發的溫度大約在100℃~160℃之間，研究團隊表示，下一個目標是讓這種塗料能搭配發光二極體（LED）燈泡使用，在更低溫、節能的狀況下發揮清淨空氣的效果，最終目標則是開發適用各種光源的混合催化劑。

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