花溪區治理除甲醛茶多酚的結構特點決定了酚類化合物的化學性質。茶多酚的結構中包含有p-T共轭體系,形成了包括6個碳原子和1個氧原子的大T鍵。共轭效應使得整個分子中電子雲發生平均化,氧的電子要向苯環轉移,增加了O-H鍵的性,酚羟基的氫原子較醇羟基中的氫原子活潑,易於電離成氫離子,所以酚呈弱酸性。酚類分子中的羟基與苯環形成p-T共轭後,使苯環上的電子雲密度增加,尤其是在羟基的鄰、對位上增加得更多。 酚的鄰、對位更谷易發生親電取代反應。 吸電子基(如鹵原子、硝基等) 的存在可降低苯環上的電子雲密度,形成新的化合狀態。

  1.茶多酚去除室內空氣中的甲醛

  研究表明:茶多酚活性物質如同酶催化劑一樣,其分子在空間結構的重組與螯合,產生分子結構變化而生成活性氧,能有效穩定自由電子,使電子離開原位,形成分子內的氫鍵,形成的活性狀態可與室內空氣中甲醛等汙染物起反應,從而去除甲醛。

  (1) 兒茶素除甲醛的親核反應 茶多酚主要成分以兒茶素重要,約占多酚類總量的60%~80%;兒茶素類主要由EGC，DLC，EC，EGCG，GCG，ECG等幾種單體組成。兒茶素及其氧化產物都是碳氫氧三元化合物,是由糖類經一系列酶的作用,通過草酸途徑,形成苯環化合物,合成為兒茶素,屬於多元酚類(Polyphenol)中的一種。研究發現: 甲醛與兒茶素類化合物在C-6和C-8位上發生親核反應。

  (2)兒茶素除甲醛的反應歷程 在不同反應條件下,茶多酚主要成分兒茶素與甲醛反應產物有所不同。進一步的研究表明:兒茶素類化合物與甲醛的反應活性,是由於它們的A環中存在有間苯三酚型的結構,而B環上羟基的數目基本不影響其與甲醛的反應活性。

  在圖1和圖2中,兒茶素在酸性和堿性條件下與甲醛反應方程式中可以看出: 兒茶素分子結構的鄰位上發生親核反應,酚基鄰位上的氫原子被甲醛中的碳原子取代。

  (3)兒茶素與甲醛反應條件 在酸性條件下,只有一個酚基鄰位上的氫原子被取代，而在堿性條件上,有三個酚基鄰位上的氫原子被取代。 這一特性可以從甲醛與兒茶素進行的反應中得到證實。

  從圖3中，可見，在不同的酸堿性條件下,兒茶素與甲醛反應活性有顯著差別。 pH值在1~4範圍內,溶液中的H*的催化作用,甲醛含量顯著減少,pH值為1時甲醛減少率達到29.39%,是酸性條件下的反應率;pH值在3~4時,茶多酚與甲醛的反應活性很低,甲醛凈化率很低。 在堿性條件下,隨著pH值的增加,堿的催化作用明顯,使兒茶素與甲醛反應活性增加、反應速度加快,甲醛量明顯減少。 到pH值為10時,甲醛凈化率達到98%以上。

  除甲醛原理，前期已經有介紹過，這種植物茶多酚的除甲醛與化學清除劑除甲醛的原理有差別。本文介紹的是也一種除甲醛方法及除甲醛原理。