打掃房子時(shí)用上這個(gè)“假鼻子”，給家人一個(gè)無(wú)甲醛的團(tuán)圓年

小年除塵迎新春，寶爸寶媽們忙著打掃房間、煥新家居的同時(shí)，是不是也擔(dān)心藏在家具、板材、布藝?yán)锏募兹╇[患？尤其是家里有老人和孩子，甲醛這個(gè)“看不見(jiàn)的臟東西”，比灰塵更影響家人呼吸健康，精準(zhǔn)檢測(cè)才敢安心過(guò)年～

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甲醛：身邊的隱形威脅

甲醛(CH2O)，是一種帶有刺激性氣味的有毒物質(zhì)，已被列為Ⅰ類致癌物。盡管它令人聞之色變，卻是工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的有機(jī)化工原料：在紡織業(yè)中，可用于合成纖維，還能對(duì)紡織品進(jìn)行定型處理；在建筑行業(yè)里，更是合成板材、涂料等材料的關(guān)鍵成分……當(dāng)這些與日常生活息息相關(guān)的材料走進(jìn)千家萬(wàn)戶，甲醛長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的持續(xù)釋放問(wèn)題也隨之而來(lái)。

能否發(fā)明一種類似溫度計(jì)的設(shè)備，只需掛在家里就能像鼻子聞味一樣實(shí)時(shí)檢測(cè)甲醛含量？這一需求成為科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)，多款新型甲醛傳感器應(yīng)運(yùn)而生。近期，科研人員成功研發(fā)出一款兼具便攜性與高靈敏度的“小鼻子”設(shè)備，為甲醛定量檢測(cè)提供了新助力。

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小鼻子的測(cè)醛黑科技

這款“小鼻子”是如何精準(zhǔn)“捕捉”甲醛的呢？核心在于其搭載的甲醛吸附型氣體傳感器。在眾多材料中，四氧化三鈷（Co3O4）對(duì)甲醛具有較強(qiáng)的選擇性吸附能力，為進(jìn)一步提升性能，科學(xué)家將氧化鈀（PdO）均勻地分布在四氧化三鈷中形成氧化鈀/四氧化三鈷復(fù)合材料（PdO/Co3O4）——這一設(shè)計(jì)不僅讓材料更易吸附甲醛，還改變了四氧化三鈷的導(dǎo)電特性，大幅提高了傳感器的檢測(cè)靈敏度。

四氧化三鈷屬于典型的P型半導(dǎo)體材料，依靠正電荷實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電，倘若材料中的正電荷和負(fù)電荷結(jié)合時(shí)，導(dǎo)電能力便會(huì)下降，電阻則相應(yīng)增加。基于這一特性，科研人員建立起電阻變化量和甲醛濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，“小鼻子”便能夠通過(guò)電阻變化反向推算出甲醛的具體含量。

氧化鈀/四氧化三鈷復(fù)合材料具有較大的比表面積（單位質(zhì)量物質(zhì)所具有的總表面積），為甲醛吸附與反應(yīng)提供了充足的平臺(tái)。在檢測(cè)過(guò)程中，空氣中的氧氣首先被吸附到復(fù)合材料表面，形成吸附態(tài)的負(fù)一價(jià)氧離子（O-），此時(shí)，材料與空氣的交界處正電荷增加，導(dǎo)電能力處于較高水平。

當(dāng)空氣中存在中性甲醛分子（不帶電）時(shí)，甲醛會(huì)快速被復(fù)合材料吸附，并與表面的負(fù)一價(jià)氧離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），同時(shí)釋放出帶負(fù)電荷的電子，這些電子會(huì)與材料中的正電荷結(jié)合，導(dǎo)致材料的導(dǎo)電能力下降、電阻增加，從而為甲醛濃度檢測(cè)提供信號(hào)依據(jù)。

居家甲醛安全紅線

根據(jù)我國(guó)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18883-2002）規(guī)定，室內(nèi)甲醛濃度安全標(biāo)準(zhǔn)需區(qū)分場(chǎng)景：一類民用建筑（如住宅、醫(yī)院、學(xué)校教室、幼兒園等）1小時(shí)均值≤0.08毫克每立方米，其他民用建筑（如辦公室、商店等）1小時(shí)均值≤0.10毫克每立方米。從人體感知來(lái)看，甲醛濃度達(dá)0.06～0.07毫克每立方米時(shí)，敏感人群（如老人、兒童、孕婦等）可能出現(xiàn)輕微不適（如咽喉干癢）；濃度升至0.07～0.1毫克每立方米時(shí)，多數(shù)人能聞到刺激性異味，同時(shí)可能伴隨頭暈、咽痛等明顯不適癥狀。

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這款小鼻子，到底強(qiáng)在哪

這款“小鼻子”的檢測(cè)范圍覆蓋0.01～0.2毫克每平方米，即使在0.01～0.08毫克每立方米的低濃度區(qū)間（即一類民用建筑的安全限值內(nèi)），檢測(cè)準(zhǔn)確率仍能保持在80%以上；且甲醛濃度越高，傳感器的響應(yīng)信號(hào)越明顯，檢測(cè)靈敏度也隨之同步提升。

目前，科學(xué)家們?nèi)栽诔掷m(xù)優(yōu)化傳感器的核心材料與數(shù)據(jù)算法，力求進(jìn)一步提高檢測(cè)的精度。未來(lái)，若能將“小鼻子”的檢測(cè)模塊安裝到智能手機(jī)中，用戶只需點(diǎn)開手機(jī)便可以對(duì)周圍環(huán)境的甲醛濃度進(jìn)行快速檢測(cè)。屆時(shí)，無(wú)論是日常居家環(huán)境，還是存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所，甲醛都將無(wú)處遁形。

小年除塵除的是浮塵，守的是家人健康，這款甲醛檢測(cè)“小鼻子”，就是居家除醛的好幫手～ 趕緊把這份新春居家安全干貨分享給身邊的寶爸寶媽，新年除塵更除醛，一起讓家人呼吸更安心！也歡迎在評(píng)論區(qū)聊聊你家小年除塵的小技巧，還有那些超實(shí)用的除醛妙招，咱們一起安心迎新春～

責(zé)任編輯｜趙青云 李雅欣

運(yùn)營(yíng)編輯｜李雅欣 王紫墨（實(shí)習(xí)）

質(zhì)量審核 | 王維嘉

圖文來(lái)源 | 《知識(shí)就是力量》雜志《假鼻子，真搜“醛”》，撰文/田蓉(中南大學(xué))，原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。

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