家具釋放甲醛深層機(jī)制揭示

2022-11-17

美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校和北德克薩斯大學(xué)聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究，進(jìn)一步加深了人們對家庭和辦公室中的木材如何釋放甲醛的理解，并開發(fā)出一種低成本方法，能減輕甲醛造成的損害。團(tuán)隊已為該方法申請了專利，相關(guān)研究最近發(fā)表在最近的《綠色化學(xué)》上。

甲醛是一種無色無味的氣體，具有強(qiáng)致癌性。事實證明，房屋中的木制家具和木制品即使在室溫下也可釋放低水平的甲醛。關(guān)鍵是一種化學(xué)現(xiàn)象，研究人員將其描述為“木質(zhì)素介導(dǎo)的芬頓反應(yīng)”。

就木材而言，它的工作原理是這樣的：木材的“木質(zhì)性”（剛度）取決于木質(zhì)素，它會產(chǎn)生堅韌的細(xì)胞壁。樹木生長在土壤中，不斷吸收微量的鐵，鐵會停留在木材中。當(dāng)樹木被含鐵工具（如鋸子和刨床）砍伐并變成木材時，更多的鐵顆粒被驅(qū)趕到木材表面。木質(zhì)素修飾鐵，形成一種高活性鐵。當(dāng)這種高活性鐵與空氣相遇時，它會形成腐蝕性的氧自由基，然后與木質(zhì)素結(jié)合形成甲醛，甲醛從木材中滲出，進(jìn)入空氣并進(jìn)入人們的肺部。

這一發(fā)現(xiàn)代表了人們理解室溫下木材和木材表面如何產(chǎn)生甲醛的科學(xué)突破。研究人員表示：“一旦人們了解了這種木質(zhì)素介導(dǎo)的芬頓反應(yīng)是如何工作的，以及它是如何在樹林中起作用的，就有了一些關(guān)于如何防止反應(yīng)發(fā)生的猜測。抗氧化劑可能會阻止氧自由基的產(chǎn)生，而簡單的‘螯合劑’將鐵綁在一起，并且經(jīng)常在食物中發(fā)現(xiàn)，可防止鐵與周圍環(huán)境發(fā)生反應(yīng)。”

通過簡單地將這些抗氧化劑和螯合劑與木材混合，或者在某些情況下，將它們噴灑在木材表面上，甲醛的釋放可減輕并降低到安全水平。對于商業(yè)木制品，減少甲醛釋放也是可能的。

研究人員稱，該發(fā)明簡單且成本低廉，可很容易地整合到現(xiàn)有的木材加工生產(chǎn)線中，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量和環(huán)保的木制品。新開發(fā)的甲醛控制方法也可安全地在家中使用，以便改善空氣質(zhì)量。（科技日報）