近日，2021年度天津市科学技术奖拟授奖名单公布。由“室内空气环境质量控制天津市重点实验室”的裴晶晶副教授团队牵头的 “室内气态分子污染控制技术及应用”获得天津市科学技术进步二等奖。

室内低浓度气态污染物的控制不仅是营造健康居住环境的必要手段，更是国家战略发展领域集成电路行业中的电子洁净室生产环境的重要保障。电子洁净室中的酸、碱等气态分子污染物已替代颗粒物成为影响芯片等产品良率的重要因素。室内环境气态污染物种类繁多，物性各异，具有“多组分”，“低浓度”特点，这使得传统工业废气处理技术无法直接应用，仍存在室内条件下性能机理不明、效率与能耗矛盾，缺乏标准性能评价方法的三大问题。

该成果由天津大学牵头，美埃（中国）环境科技股份有限公司、世源科技工程有限公司、天津商业大学、天津市中天环境科技有限公司共同参与，历时近十年时间，采用净化机理分析、关键材料及装置自主研发、建立相关标准和推广应用的综合研究方法，解决了上述问题，形成了以下主要创新成果：

图1 总体研究路线图

1. 利用一种针对低浓度的新型动态循环吸附实验方法，发现了常温低浓度下气态污染物净化关键影响因素及性能，解决了低浓度下活性炭吸附性能未知的难题。建立了适于建筑环境的温度、湿度、浓度多参数机理模型，揭示了低浓度吸附过程中的主导传质机理。

图2 湿度对低浓度气体污染净化的影响机理

2. 开发了浸渍纤维吸附、分子筛、颗粒物-气态污染低阻复合等系列净化材料和装置，对碱性气体净化效率达95%以上，效率相当时，阻力较传统材料降低20%；实现年量产近5万台。基于实测数据建立了电子洁净室内低浓度气态分子污染净化装置实际寿命预测方法。

图3高效、低阻净化材料的开发及综合性能评价

3. 形成了一套气态污染物净化性能评价方法，研制了相应的跨浓度恒定气态污染物发生装置，建立了对酸性、碱性及有机等气态污染物效率、阻力、容污量、保持力性能指标的测试方法；实现了相关性能评价方法在中国的标准化。

图4 低浓度气态污染物净化材料性能评价方法的开发及应用

该项目开发的化学过滤产品在京东方、长江存储、LG电子等国内外多家知名半导体生产洁净室应用，净化性能测试系统已在方太厨具、顺德阿波罗、中科院城市环境研究所等多家净化领域企业和科研单位成功应用，经济、社会、环境效益显著，累计新增收入约3.2亿元。研究成果具有良好的推广应用价值，推动了我国空气净化行业的进步。

该项目授权中国专利24项，其中发明专利7项。发表高水平期刊论文65篇。主编中国制冷协会标准2项，参编国家标准1项，出版专著1部。由中国工程院院士为组长的鉴定委员会认为该项目研究成果总体技术达到了国际领先水平。