《室内空气中甲醛清除机》－第五届－中国宋庆龄基金会少年儿童发明奖

《室内空气中甲醛清除机》

来源：发布时间：2007-12-30 浏览次数：1104
金奖
作品名称：《室内空气中甲醛清除机》
上海李弘基
作品说明
室内空气中甲醛清除机
装修污染已成为一个普遍的社会问题，经常有媒体报道说，住进新装修的孩子得了白血病，追查凶手后才得知，原来是甲醛等有害气体无情地夺去了这一个个幼小的生命，使无数家庭从此失去了欢乐。我默默地暗下决心，一定要寻找到消灭这些夺命凶手的办法。     带着这些问题，我展开了前期的工作，通过查阅《化工辞典》、《化工产品应用手册》、《化工商品检验方法》等书籍，再结合互联网资料，我明白了原来甲醛是一种良好的防腐剂，许多装修材料在生产过程中都要加入甲醛，这是为了防止在使用过程中，这些装修材料会应受潮而发生霉变，而加入了甲醛，装修材料就经久耐用了。但是，甲醛又是一种气体原料，加入装修材料中的甲醛在使用过程中会慢慢地溜出来，混入室内空气中，这个过程可长达15年，人们在不知不觉中，如果长期吸入这种含有甲醛的空气，就会渐渐地中毒，因为国家标准规定，每立方米室内空气中，甲醛的含量最高不能超过0.1毫克，而从已知媒体报道的数据中得知，新装修房经抽检，甲醛最高含量有的竟达到超标19倍。而且专家还说，即使消费者全部选用合格的材料进行装修，也会因为使用了多种含甲醛的材料而形成叠加污染，最终还是超标，这是多么可怕的事情啊！又有多少人还不知不觉地生活在这种可怕的环境中呀，了解了这些情况，更坚定了我探索的决心。
在探索的过程中，我同时也有了两点发现：一是甲醛虽然是一种气体，但它会溶解于水，平时人们都是以含量35%——40%的水溶液进行保存的；二是甲醛与亚硫酸钠水溶液相互反应后，会立即变成氢氧化钠，而水中含有极少量的氢氧化钠则是无毒无害的，我一下就觉得有希望了。但是，怎样才能使室内空气快速地与含亚硫酸钠的水溶液相接触呢？因为不解决这一问题，就算你在房间中放一盆含有亚硫酸钠的水，室内的空气也不会自觉地排着队钻到水盆里去呀！这期间，我想到过用鱼缸里打气的小泵，将空气打入水中，通过砂石的气孔形成小气泡从水中冒出来，这样小气泡在浮上水面时就一定要穿过水层，与水相接触，但后来发现气泵的通气量很小，而且声音很响。我想到少科站的李站长与我初次见面时说过的话；"一项新技术一定要具备实用性和先进性，因为新技术是为了向人们提供更好的使用效果的，如果不实用也就谈不上先进了。"所以我想，如果以后做出来的机器，噪音很大而且清除效果不明显不就不实用了吗！所以，我就又开始寻求其他更好的办法。终于，我想到了家中原有的一台冷风机，它有上下两根转轴，带动一块网状布在轴上不停地转动，网状布的下端浸在机器下部的水箱中，通过网状布的转动使布面始终保持湿润，再用一台风机对着网状布吹风，风从布的网眼中吹出来，空气就凉爽了，我发现这正是我所需要设计的机器构造。根据这一原理，我于2005年8月1日申请了国家实用新型专利并开始了样机的制作，经过对风机风量大小的反复调整，滤网疏密度和材质的不断挑选，以及整体结构的反复改进，初步的样机终于成型了。但是，新的问题又出现了，由于机器是一体化的，那么如果做成大机器，再换水和清洗的时候，就很不方便。所以，我又推翻了我全部的想法，重新构思新的机器，又经过反复的思考，2005年10月20日，我重新申请了专利（申请号：200520045773.8），并按新的设想重新制作了样机。2006年1月6日，我将样机送往"上海市环境保护产品质量监督检测中心"进行检测，结果是在30立方米空气容积的实验室中，甲醛浓度达到每立方米2毫克（是国家标准允许值的20倍），开机3小时后，甲醛去除率达到了89%，实测效果已远远高于现有技术（报告编号：200622—4—880003）。
2006年2月21日，在专家钱华主任指导下，我在上海市环境科学研究院大气环境研究所钱主任的办公室内，又一次进行了实地测试，在空间为60立方米（约20平方米）的办公室内，紧闭门窗后，通过人为的方法释放甲醛，当室内空气中甲醛浓度达到每立方米0.23ppm时，开机36分钟，室内的甲醛浓度已降至每立方米0.07ppm，符合国家标准。
我新设计的机器，分为上下两部分，机器的上半部是一台风机和一道过滤网，下半部是一只水箱，里面有一台小潜水泵。开机后，水泵将水箱中的亚硫酸钠水溶液抽送到过滤网顶部的导水盒中，水溶液通过导水盒底部的小孔流出，顺着过滤网淌下，流回水箱中，循环不息，过滤网表面就始终形成了一道流淌着的水幕，同时，风机不停地将室内空气吸入，穿过过滤网后，再送回室内，在这个过程中，空气中的甲醛在与过滤网上的亚硫酸钠水溶液相接触时就被快速反应掉了（经实验数据测算），每过滤一遍，就可将空气中的甲醛滤出50%以上，这一结果已远远高于其他过滤方式的效果。而且机器结构简单、使用方便，在清除甲醛的过程中，还能为室内空气增湿，并同时清除灰尘等有害颗粒物。
通过自己亲自参与科学实践活动，使我增长了许多知识，开阔了眼界，同时也获得了成功的喜悦。今后，我还要继续努力，创造发明出更多更好的产品，造福人类。
最后，感谢各位专家和老师对我培养。