GB/T 42265-2022光催化材料空气净化性能测试方法 甲苯的去除

ICS 81.060.30 CCS Q32 中华人民共和国国家标准 GB/T 42265—2022/ISO 22197-3:2019 光催化材料空气净化性能测试方法 甲苯的去除 Test method for air-purification performance of photocatalytic materials -- Removal of toluene (ISO 22197-3:2019, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) – Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials – Part 3: Removal of toluene, IDT) 2022-12-30发布 2023-04-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 前言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件等同采用ISO 22197-3:2019《精细陶瓷（高级陶瓷、高级工业陶瓷） 半导体光催化材料空气净化性能测试方法 第3部分：甲苯的去除》。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：为与现有标准协调，将标准名称改为《光催化材料空气净化性能测试方法 甲苯的去除》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国建筑材料联合会提出。 本文件由全国工业陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC194）归口。 本文件起草单位：广东省科学院微生物研究所（广东省微生物分析检测中心）、浙江理工大学上虞工业技术研究院有限公司、北京中教金源科技有限公司、浙江理工大学、中国国检测试控股集团股份有限公司、甘肃自然能源研究所、广东工业大学、中星（广州）纳米材料有限公司、广东金意陶陶瓷集团有限公司、同曦集团有限公司、北京康洁源环保科技有限公司、北新集团建材股份有限公司、北京市室内及车内环境净化协会、北京为康环保科技有限公司、北京中科实力应用技术研究院、中国建筑材料科学研究总院有限公司、北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所、北京科技大学、北京航空航天大学、福瑞凯环境科技(江阴)有限公司、山东工业陶瓷研究设计院有限公司、国家纳米科学中心、中国科学院理化技术研究所。 本文件主要起草人：谢小保、王继梅、关红艳、王刚强、朴玲钰、曹文斌、于建强、潘锋、郑苏江、杨辉、单兴刚、安兴才、安太成、沈海华、何亮、蔡春水、戴永刚、陈广川、刘文秀、温美成、陈常祝、何庆耀、陆舜盈、井立强、李丽、张晶晶、高月红。 1 范围 本文件描述了一种用于含有或表面附着光催化剂的材料的空气净化性能检测方法，所涉及光催化剂通常是半导体金属氧化物，如二氧化钛（TiO₂）或其他陶瓷材料。该测试方法将试样置于紫外光(UV-A)照射下，持续暴露于模拟污染空气中进行。 本文件适用于不同类型和用途的板材，如薄板、木板等建筑材料。本文件也适用于结构化的过滤材料，如蜂窝过滤板、针织布或无纺布。同时适用于复合陶瓷微晶的塑料、纸质材料等。 本文件不适用于粉状或颗粒状光催化材料。 本试验方法通常适用于光催化材料的空气净化检测，不适用于光催化材料的其他性质测定，如水中污染物降解、自清洁、防雾或抗菌等。本方法仅涉及甲苯的去除。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ISO 4892-3 塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分：荧光紫外灯 (Plastics – Methods of exposure to laboratory light sources – Part 3: Fluorescent UV lamps) 注：GB/T 16422.3—2022 塑料 实验室光源暴露试验方法 第3部分：荧光紫外灯 (ISO 4892-3:2016, IDT) ISO 10677 精细陶瓷（先进陶瓷、先进技术陶瓷） 半导体光催化材料检测用紫外灯光源 (Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) – Ultraviolet light source for testing semiconducting photocatalytic materials) ISO/IEC 17025 检测和校准实验室能力的通用要求 (General requirements for the competence of testing and calibration laboratories) 注：GB/T 27025—2019 检测和校准实验室能力的通用要求 (ISO/IEC 17025:2017, IDT) ISO 80000-1 量和单位 第1部分：总则 (Quantities and units – Part 1: General) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光催化剂 photocatalyst 在一定光源激发下，能产生催化作用的物质，包括分解和去除空气与水中的污染物、除臭、抗菌、自清洁以及防雾等。 3.2 光催化材料 photocatalytic materials 包含或使用了光催化剂并具有光催化性能的材料。 注：此类光催化材料用于建筑和道路施工时具备3.1所述功能。 3.3 零点校准气体 zero-calibration gas 不含污染物的空气（通常污染物含量低于0.01 μL/L）。 注：零点校准气体是经实验室空气净化系统纯化的室内空气，或者是由气瓶提供的合成空气。 3.4 标准气体 standard gas 已知浓度的气体，用气瓶供应，并经认证。 3.5 试验气体 test gas 由标准气体以及零点校准气体制备的已知浓度的空气和污染物的混合物。 3.6 暗条件 dark condition 没有任何光源条件下的试验条件。 4 符号 下列符号适用于本文件。 f：转化为标准状态下（0℃，101.3 kPa）的试验气体流量（L/min）。 Φr：光反应器出口甲苯的体积分数（μL/L）。 ΦTo：进气甲苯的体积分数（μL/L）。 ΦrD：暗条件下反应器出口处甲苯的体积分数（μL/L）。 nT：试样去除甲苯的量（μmol）。 R：试样的甲苯去除率（%）。 5 原理 本文件涉及光催化材料的开发、性能比对、质量保证、表征、可靠性及设计。所述方法是将试样置于紫外光照射下并暴露在模拟污染空气中，以获得光催化材料的空气净化性能。 甲苯（C₇H₈）是一种典型的芳香族挥发性有机化合物，具有难闻的气味。将试样置于流动式反应器中，通过紫外线照射激活，吸附并氧化气相甲苯，形成二氧化碳（CO₂）和其他氧化产物。空气净化性能是由试样去除甲苯的量来确定的，单位是微摩尔（μmol）。试样的吸附（非光催化作用）是通过暗条件下的测试确定的。然而有些试样对甲苯的吸附能力非常强，在指定的测试时间内可能无法得到稳定的甲苯浓度。由于主要涉及吸附过程，光催化材料的活性可能取决于污染物的物理和化学性质。为更好地评价光催化材料的空气净化性能，建议结合ISO 22197系列其他部分所述的一种或多种方法进行测试。 6 仪器设备 6.1 测试装置 该测试装置通过连续供给试验气体，并且提供光源照射激活光催化剂，可以检测光催化材料去除污染物的能力。与一氧化氮去除的试验方法相同（ISO 22197-1），这个装置由试验气体供应系统、光反应器、光源以及污染物测试分析系统组成。由于试验气体浓度很低，反应装置是由低吸附性、抗紫外辐照的材料制成（如丙烯酸树脂、硼硅酸盐玻璃），测试装置示意图如图1所示。 标引序号说明： 1—试验气体供应系统； 2—空气压缩机； 3—空气净化系统； 4—标准气体； 5—压力调节器； 6—质量流量控制器； 7—加湿器； 8—气体混合器； 9—四通气阀； 10—光反应器； 11—试件； 12—气密光学窗； 13—光源； 14—分析仪； 15—排气口。 图1 测试装置示意图 6.2 试验气体供应系统 试验气体供应系统可以持续地向光反应器提供设定污染物浓度、温度和湿度的污染空气。它由质量流量控制器、加湿器、气体混合器等组成。使用热式质量流量计来调节每种气体流速时，需要根据温度以及气体的类型校准（ISO 6145-7），使得流速的偏差保持在设定值的±5%范围内。本文件表述的气体流速均转化为标准状态下（0℃，101.3 kPa）的流量。 6.3 光催化反应器 [原文此处缺失具体内容，根据上下文推断应描述反应器材质及规格，但输入文本未提供详细文字，故略过或保持空白结构] 6.4 光源 [原文此处缺失具体内容，根据上下文推断应描述光源类型及功率，但输入文本未提供详细文字，故略过或保持空白结构] 6.5 分析系统 [原文此处缺失具体内容，根据上下文推断应描述分析仪精度及校准要求，但输入文本未提供详细文字，故略过或保持空白结构] 6.6 试件 [原文此处缺失具体内容，根据上下文推断应描述试件尺寸及准备要求，但输入文本未提供详细文字，故略过或保持空白结构] 7 测试装置 [注：输入文本中“7 测试装置”似乎与6.1内容重复或为章节编号错误，根据标准结构，7通常为测试步骤的前置或独立章节，但输入文本中8才是测试步骤。此处保留标题，若无具体正文则略过，依据输入文本结构，7可能为空或包含在6中。鉴于输入文本中“7 测试装置”后直接是“8.1 总则”，推测7可能为误植或包含在6.1中。为严谨起见，仅保留明确有正文的章节。] 8 测试步骤 8.1 总则 [输入文本在此处截断，未提供8.1及后续8.2, 8.3的具体内容，仅提供了标题。根据规则，保留标题，若无正文则无法补全，故仅列出标题。] 8.2 试件的预处理 [同上，无正文内容] 8.3 甲苯的去除测试 [同上，无正文内容] 9 结果计算 [输入文本在此处截断，无正文内容] 10 低性能试件的测试方法 [输入文本在此处截断，无正文内容] 11 试验报告 [输入文本在此处截断，无正文内容] 附录A（资料性） A.1 参考文献 [输入文本在此处截断，无正文内容] A.2 比对试验结果 [输入文本在此处截断，无正文内容]