室温环境下 24 小时甲醛降解率突破 96%,材料寿命长达 1-2 年,还能实现 “吸附 - 催化 - 分解” 一体化治理 —— 近日,成都理工大学 “醛面清零” 团队研发的尖晶石氧化物催化材料(AB₂O₄型立方晶体结构),一举解决传统甲醛治理技术痛点,为室内空气净化领域带来革命性突破。从 2023 年 9 月加入课题组,到 2024 年 1 月启动实验,再到 2025 年 3 月攻克核心技术、6 月推出搭载该材料的空气净化器,团队仅用一年多时间,完成了从基础科研到产品落地的完整闭环。
一、锁定前沿方向:锚定尖晶石结构,破解传统技术瓶颈
传统活性炭靠吸附治理甲醛,容易饱和且可能二次释放;光触媒需要紫外线照射,在普通室内环境下效果大打折扣。2023 年 9 月,“醛面清零” 团队在成都理工大学材料科学与工程专业的何佳丽同学带领下组建后,首要任务便是寻找突破传统技术局限的路径。

通过三个月的文献调研与技术分析,团队将目光锁定在尖晶石氧化物材料(AB₂O₄型立方晶体结构)。这类材料具有独特的晶体结构,不仅能保留前驱体的多孔特性,还能通过调控活性位点提升催化效率,非常适合常温甲醛降解。2024 年 1 月,团队正式启动实验,明确以 “保留 MOF 前驱体多孔结构、构建高价态 Fe/Mn 活性位点、实现室温高效降解” 为三大核心目标,开启技术攻关。
二、实验攻坚:打造高效催化材料
实验初期,团队首先面临的挑战是如何让尖晶石氧化物保留 MOF 材料(金属有机框架)的多孔结构。MOF 材料的多孔特性是高效吸附甲醛的关键,但高温合成尖晶石结构时,孔隙容易坍塌。
为解决这一问题,团队设计了 “低温预烧 + 梯度升温” 的合成工艺:先将 MOF 前驱体在 200℃下预烧 1 小时,去除有机配体的同时保留孔隙骨架;再以 5℃/min 的速率升温至 400℃,保温 3 小时完成尖晶石结构转化。通过 X 射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,团队成功制备出孔隙率达 78% 的尖晶石氧化物材料,为甲醛吸附提供了充足空间。
传统催化材料普遍存在活性衰减快的问题,行业平均寿命仅 1 年。为提升材料稳定性,团队从 2025 年 1 月开始,开展了长达 2 个月的加速老化实验:在高温(50℃)、高湿(80% 相对湿度)环境下,模拟材料连续使用场景。
实验数据显示,经过 1000 小时老化测试后,团队研发的尖晶石氧化物材料,甲醛降解率仍保持在80% 以上,远高于行业同类产品(老化后降解率普遍低于 70%)。结合实际使用场景测算,该材料寿命可达1-2年,大幅延长了净化产品的更换周期。

三、成果落地:从实验室到净化器,技术快速转化
2025 年 3 月,团队研发的尖晶石氧化物材料通过第三方权威检测,各项性能指标均达到预期。凭借这一核心技术,团队迅速与环保设备厂商达成合作,共同推进空气净化器研发。
我们根据材料的多孔结构和催化特性,专门优化了净化器的风道设计,让空气与材料接触时间延长至 15 秒,确保甲醛充分降解。2025 年 6 月,首批搭载该材料的空气净化器正式下线,经测试,在 30㎡房间内,该净化器 1 小时可将甲醛浓度从 1.5mg/m³ 降至 0.07mg/m³,且滤芯使用寿命长达 2 年,无需频繁更换。
四、行业价值:开启甲醛治理 “长效时代”
醛面清零’团队研发的尖晶石氧化物材料,不仅突破了室温催化的技术难题,更将材料寿命提升至新高度,为行业树立了新标杆。目前,团队已围绕该技术申请国家发明专利1项,后续将继续优化材料性能,探索在汽车、办公楼宇等场景的应用,让高效甲醛治理技术惠及更多用户。
编辑人:何佳丽、李星燚、王雅欣、李雨函、郑礼飞(成都理工大学)





