家是一個美好的名詞，很多時候都象徵著溫暖和愛。但是當面對空氣質量的時候，家並不總是最好的地方。在上一節中我們瞭解到室內空氣裡至少有上千種物質，汙染物自然也佔據其中的一部分。它們有的來自於外界空氣，有的本身就是在家中產生的。
我們可以為減輕空氣汙染貢獻一份力量，比如多走路少開車，多使用環保產品，但是真正改善我們周圍的空氣質量還需要更多人更久的努力。我們很難改變目前空氣汙染的現狀，不過讓家中的空氣變得一定程度上乾淨清新還是可以的。那麼近年來科學家又研發了什麼材料來解決家中空氣汙染的問題呢？接下來一點學長就會帶著小點心們一起去看看。
空氣淨化，最重要的就是如何讓汙染物消失在空氣中，這裡需要用到的就是常說的淨化材料。無論家裡的空氣淨化裝置多麼高階，真正吃苦耐勞工作的還是這些材料。淨化材料主要分為四種，它們是物理、化學、生物和複合淨化材料。
物理淨化材料
主要包括孔狀材料和靜電式材料，主要作用都是吸附空氣汙染物。孔狀材料的典型就是活性炭和矽藻泥。活性炭是應用很早的一類吸附材料，優點是有一定吸附作用且不產生二次汙染物，缺點是吸附效率較低飽和後不會再吸收。矽藻泥則是近年來興起的環保裝修材料，它是以天然矽藻土作為主要原料，再新增一些化學助劑製成的。
矽藻土的孔徑大約在50~3000nm左右，可以吸附多種汙染物和水分，具有良好的空氣淨化和溼度調節功能。靜電式材料主要用在空氣清淨機上，這些材料在高壓下會激發出強烈的電場，汙染物經過電場時會被吸附。空氣清淨機對PM2。5有顯著地去除作用，淨化效率高。缺點是容易產生臭氧，引起二次汙染。
化學淨化材料
主要是依據氧化、還原、絡合、催化等化學反應原理產生的淨化材料，對有機汙染物VOCs有良好的淨化效果。目前最典型的就是光催化分解汙染物的技術，它使得有機汙染物在光觸媒和光照的條件下分解成無害的二氧化碳和水。
主流光觸媒名為奈米二氧化鈦，化學式TiO2。1972年二氧化鈦光催化分解的技術就已經誕生，經過近四十年的發展也逐漸成熟。鈦是元素週期表中第22號元素，是一種具有獨特性質的金屬。它只有鐵一半的質量，卻能像銅一樣經得起錘擊和拉伸。鈦不容易被腐蝕，在海水中可以儲存五年而不被破壞；能夠抵禦高溫，在低溫下又能表現出超導性；醫學上用作人造骨骼，不會被人體排斥且性質穩定。鈦這種具有優良性質的金屬，將會承擔起人類的下一個一百年。二氧化鈦是鈦的氧化物，作為淨化材料時需要二氧化鈦的顆粒直徑達到奈米級別。這樣的二氧化鈦可以在常溫下分解VOCs，不過一定要在光照條件下。
在實際應用中，單純的二氧化鈦已經無法滿足人們的需求，這時候我們就需要對它進行性質改良。這裡我們主要有五種手段：元素摻雜、貴金屬沉積、半導體複合、染料敏化處理、複合載體改性。這裡一點學長著重介紹第一種和第五種。元素摻雜顧名思義，在二氧化鈦中摻雜其它元素使得二氧化鈦晶體結構產生缺陷，從而產生更多的結構空穴，能夠更有利於進行光催化反應。所謂複合載體改性，是將二氧化鈦與載體結合。常見的載體有矽藻土、石墨烯等，這些載體大多是無毒無害且比表面積大吸附能力強。例如單純的矽藻土只能夠吸收空氣中的甲醛，但是與二氧化鈦複合後可以同時達到分解的效果。化學淨化材料的特點是可以吸附和分解有機汙染物，缺點是吸附的永續性還有待研究。
生物淨化材料
生物淨化材料也分為兩種，一種就是大家熟悉的植物們，另一種就是生物酶。植物淨化主要是利用植物自身的吸收代謝作用，同時還具有一定觀賞價值。在人們的日常生活中，很多人也會在家中擺上幾盆植物。但是植物淨化的效率較低，且屬於被動淨化，難以清除大量汙染物。而且有些植物產生的VOCs可能會對人們的睡眠和免疫系統產生影響，不宜長時間放在房間內。目前對植物淨化的研究還不夠全面和系統。生物酶淨化利用的是微生物自身的活動將室內的VOCs轉化為水和二氧化碳，不過該項技術主要還是用在工業廢氣和廢水處理上，並取得了良好的效益。未來用生物淨化技術淨化室內空氣也是研究的一個重點。
複合淨化材料
複合淨化材料綜合利用以上三種淨化機理，以達到淨化效率高、徹底分解汙染物和淨化永續性好的作用。這種材料首先是物理吸附將汙染物固定在材料內，再透過化學或者生物的作用將汙染物分解。之前一點學長在化學淨化材料中提到的複合載體改性就屬於物理和化學的複合淨化材料。複合型淨化材料的優點是淨化效率高，可以徹底分解掉有機汙染物，不會產生二次汙染，但是其製備方法複雜，成本較高，有些製備技術尚不成熟。
在未來的科學界，學科交叉會越來越明顯。諾貝爾化學獎可能是做化學的生物學家獲得的，諾貝爾生物學獎可能又是做生物的物理學家獲得的。科學沒有邊界，重要的有一顆勇於探索的心。在今天的前沿化學裡我們學到了什麼呢？
要讓空氣質量好，淨化材料不可少；
物理淨化在吸附，吸住汙染不跑路；
化學淨化在分解，有機汙染都降低；
生物淨化多植物，未來技術微生物；
複合淨化技術高，方法複雜未成熟。
接下來又到了小點心們最喜歡的問答環節。
1。空氣清淨機具有廣泛的前景和應用價值，是保障人類健康不可少的新型工具，但是目前很多商家的過度炒作也使得人們對其效果產生了質疑。假設我們的家剛剛裝修，空氣有不少甲醛。小點心們結合剛剛所學的知識回答，在空氣清淨機中，甲醛會經歷哪些步驟被除去呢？
點心優課，每週一種物質，每天一個角度，化學日課帶你開眼看世界。週一到週五同一時間不見不散。