GB/T39716-2020
光催化材料及制品空气净化性能测试方法氮氧化物的去除
Testmethodforair-purificationperformanceofphotocatalyticmaterialsandproducts—Removalofnitricoxide
- 中国标准分类号（CCS）Q32
- 国际标准分类号（ICS）81.060.20
- 实施日期2021-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
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光催化材料及制品空气净化性能测试方法氮氧化物的去除
国家标准 GB/T39716一2020 光催化材料及制品空气净化性能测试方法 氮氧化物的去除 Iesmethodforairpurifieationperformaneeofphotoeatalyticmaterialsand products一Removalofnitricoxide 2020-12-14发布 2021-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39716一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由建筑材料联合会提出
本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/Tc194)归口
本标准起草单位:江苏朗逸环保科技有限公司、科学院理化技术研究所、北京泊菲莱科技有限 公司、福州大学,北京市理化分析测试中心、广东省微生物分析检测中心、北京为康环保科技有限公司、 北京科技大学、感光学会、北京室内及车内环境净化协会、山东工业陶瓷研究设计院有限公司 本标准主要起草人:戴文新、朱黎、朱永法、只金芳谢小保、刘欢、王欣欣、曹文斌、李庆生、刘文秀、 董帆、高月红、陈常祝、曹文卫
GB/39716一2020 光催化材料及制品空气净化性能测试方法 氮氧化物的去除 范围 本标准规定了光催化材料及制品去除空气中氮氧化物测试方法的原理、测试装置、分析方法和试验 报告等内容
本标准适用于光催化材料及制品去除空气中氮氧化物性能的测试
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T6920水质pH值的测定玻璃电极法 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T81702008 GB/Tl1605湿度测量方法 GB/T14642工业循环冷却水及锅炉水中氟、氧、磷酸根、亚硝酸根、硝酸根和硫酸根的测定离 子色谱法 GB/T30706可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价 GB/T30809光催化材料性能测试用紫外光光源 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 光催化材料和制品photoeatalytiematerinlsandprduets 包含或使用了光催化剂并具有光催化性能的材料和用光催化材料制成的各种应用制品
3.2 零级空气zer0ealibrationgas 污染物含量低于0.01mL/m的高纯空气
方法原理 将光催化材料制成的样品置于流动式光催化反应器中,通人含有一氧化氮(NO)污染物的空气,通 过光辐照发生反应,将表面吸附的NO部分氧化成硝酸根,部分转化为二氧化氮(NO),以NO的净去 除量表征样品的空气净化能力
其中,No和NO用化学发光法测试,硝酸根离子用纯水洗脱后,用离 子色谱法测定
注;氮氧化物(No,)的净去除量由No去除量扣除No生成量计算得到
GB/T39716一2020 5 试剂或材料 5.1No标准气体;由No和氮气混合而成,No浓度为30mL/m'一100mL/m 5.2零级空气
测试装置 6.1测试装置示意图及材料要求 测试装置示意图见图1所示,其中虚框部分为光催化反应器,由于污染物浓度很低,构成反应器的 材料应满足低吸附性和抗紫外线辐射的要求
单位为毫米 00 10 说明 光源; 流量控制器 光路窗口; 气体混合器; -测试样品 -加湿器; 标准气体(污染物); -分析仪; -零级空气 10 -出口
图1测试装置示意图 6.2反应气供应 反应气由NO标准气体和零级空气(干,湿)混合制得,一定温湿度下,已知浓度的NO反应气以恒 定流量连续通人光催化反应器中
反应气的流量和NO浓度由流量控制器分别控制干的零级空气、湿
GB/39716一2020 的零级空气和NO标准气体来实现,三种气体经混合器混合后进人光催化反应器,每种气体的流速应控 制在设定值的士5%范围内，NO标准气体的浓度为30mL/m100mL/m
进人光催化反应器的反应气中,NO含量稳定在1.0mL/m*士0.05ml/m,水蒸气浓度为(1.56士 0.08)%相当于在25C下50%的相对湿度). 6.3光催化反应器 光催化反应器是全密闭的方形反应器,其内部装有50mm宽的可调节高度的调整块,测渊试样品放 置在调整块上,调整块上方有一与其平行的光路窗口,反应器外部的光源通过此窗口照射到样品表面
通过调节调整块的高度使得测试样品表面与窗口之间的距离为5.0mm士0.5mm
反应气只能从测试 样品与光路窗口之间通过,如图2a)所示
当检测一个过滤型的光催化测试样品时,应该使用另一种类 型的调整块,它在支撑测试样品的同时允许测试气体在光照射下通过测试样品的孔,如图2b)所示
光 路窗口材料可选用石英玻璃或碉玻璃,光催化反应器可附加控温水槽 平板状测试样品 盖 多孔介质测试样品 说明: 光窗; 气体分布板; -测试样品; -控温水槽; 支撑块
图2光催化反应器的横截面 6.4光源 nm400nm的UV-A
对于测试样品为紫外光响应型光催化材料,紫外光源为波长范围在300r 选用GB/T30809中合适的光源包括主波长为365nm的黑灯管或蓝黑光灯管,缸灯(需用滤光片过滤 掉300nm以下和400nm以上的可见光),光源应均匀地照射在光路窗口上
测试多孔光催化样品时 光源应照射测试样品的一面
需要预热的光源应配备遮光器
调整光源与反应器之间的距离,使得样 品表面的紫外光照度为10w/m士0.5w/m
沿着测试样品长度的辐照强度偏差应控制在士5%
对于测试样品为可见光响应型光催化材料,可见光源推荐采用符合GB/T30706,色温为5000K 的荧光灯
GB/T39716一2020 6.5分析系统 采用测量范围为0.004mg/I~100mg/L、精度为0.0001nmg/L的化学发光NO.分析仪.准确测 量NO，的浓度
在测试前应用具有零NO，浓度和涵盖反应气体浓度范围的校准气体来校准分析仪
采用GB/T14642所述的离子色谱法,或者等同方法,来分析水样中的硝酸根和亚硝酸根
测试样品 7.1片状样品:长99.5mm士0.5mm n,宽49.5mm士0.5mm,厚度不大于5 mm
7.2多孔状样品;长99.5mm士0.5mm,宽49.5mm士0.5mm,厚度不大于10mm
7.3如待测样品为光催化制品,需将制品中具有光催化性能的部件取出,并裁制成测试样品规定的尺 寸(长99.5 mm士0.5mm,宽49.5mm士0.5mm)的片状材料,厚度不大于5mm进行测试
分析方法 警示本试验方法中使用的紫外光源对于人眼及皮肤具有伤害,操作者须小心谨慎！注意反应 器工作时应保持密闭,当光源打开时不要用眼睛直接观察 8.1样品预处理 样品表面有机污染物的去除;当样品表面存在有机物污染物的时候,样品需置于紫外灯下光下进行 预处理
选择254nm紫外光源,光辐照强度10w/m,辐照时间8h
8.2氮氧化物去除测试 实验室温度控制在25.0C士2.5C,调节反应气流量(控制在1.0L/min士0.02L/nmin),使得其 8.2.1 中N0含量在1.0ml/m'士0,05ml/m',水蒸气浓度为(1.56士0,08)%相当于在25C下50%的相对 湿度)
应用GB/T11605中的方法测量湿度,调节光照的强度,开启并校准化学发光NO，分析仪
8.2.2将测试样品置于反应器中,调整测试样品与窗口的距离为5.0mm士0.5mm后合上玻璃窗口 反应器应保证密封
8.2.3在黑暗条件下,将反应气通人光催化反应器中,流量控制在1.0L/min士0.02L/min,保持该流 速通气30min,定期记录在黑暗条件下No和No.的浓度变化
若30min后No.,(No与No.)的浓 度小于进气浓度的90%,则继续通气直到NO.(NO与NO.)的浓度超过进气浓度的90%
8.2.4继续通气并打开光源,记录在光照条件下NO和NO的浓度,反应持续5h
8.2.5停止光照,转换至以1.0L/min士0.02L/min的流速通人零级空气30min,记录No，的浓度
8.2.6停止通气,将测试样品从反应器中取出
在上述过程中,NO，浓度变化见图3.
GB/39716一2020 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 NO. 时间/ 说明 -NO进气浓度 -反应气与样品开始接触; 打开光源; 关闭光源和通人零级空气
图3测试过程中NO.浓度的变化 8.3洗脱测试 8.3.1把测试样品浸没在已知体积的电导率低于1.04S的纯水中(按GB/T6682测试,约100mL,也 可根帮样品体积大小适当调整)1h取出测试样品并记录水的体积(洗脱液w，的体积V
再次将 测试样品浸没在第二个已知体积的纯水中1h,取出测试样品并记录水的体积(洗脱液w的体积 v
)
记录下观察到的现象,例如洗脱液的颜色变化或出现沉淀物
注，如果测试样品吸水,水量可以适当增加
8.3.2按照GB/T6920测定洗脱液W和洗脱液w的pH值,同时根据G;B/T14642测定硝酸根和 亚硝酸根的浓度
结果计算 9.1NO去除量的计算 NO去除量按公式(1)计算
no=(f/22.4lo No)dr 式中: 测试样品对No的去除量,单位为微摩尔(4mol); N -标准状态下反应气流量的数值,单位为升每分(L/min)1 22.4 标准状态下气体的摩尔体积,单位为升每摩尔(L/mol); -光照条件下反应气中NO进气浓度的数值,单位为毫升每立方米(mL/m'); Nn -光照条件下反应器出口的NO浓度的数值,单位为毫升每立方米(mL/nm')
中No 此过程积分时间d)是指在光照条件下降解反应气的时间,以分钟来计算,即;光照开始到光照结
GB/T39716一2020 束的时间,如图3所示
g.2NO生成量的计算 NO生成量按公式(2)计算
=(f/22.4)|.d 1NO 式中 -No的生成量,单位为微摩尔(mol) nNo 标准状态下反应气流量的数值,单位为升每分L/mim); 标准状态下气体的摩尔体积,单位为升每摩尔(L/mol): 22.4 光照条件下反应器出口的No浓度的数值,单位为毫升每立方米(mL/m'). 中 此过程积分时间(d)是指在光照条件下降解反应气的时间,以分钟来计算,即:光照开始到光照结 束的时间,如图3所示
o.净去除量的计算 9.3 NO，净去除量按公式(3)计算
.(3 川No，=No 1NO 式中 NO，的净去除量,单位为微摩尔(4mol). 1NO No的降解量的数值,单位为微摩尔(mol)1 7N NO.的生成量的数值,单位为微摩尔(umol
1No 9.4氮洗脱量的计算 从测试样品中洗脱出来的氮含量按公式(4)计算 =Vw 4 w(p<
/62十pNE/46)+Vw.(psE、/62十psE说/46) 川=nw十nw 式中 从洗脱液中得到的氮的总含量,单位为微摩尔(mol); 洗脱液1中氨的洗脱量,单位为微摩尔(Amol); 川w 洗脱液2中氮的洗脱量,单位为微摩尔(4mol); 川w Vw 洗脱液1的体积,单位为毫升(mL): 洗脱液2的体积,单位为毫升(mL); V州 洗脱液1 l中硝酸根离子的浓度,单位为毫克每升(mg儿 pNo,w -洗脱液2中硝酸根离子的浓度,单位为毫克每升(mg/L) o5W 洗脱液1中亚硝酸根离子的浓度,单位为毫克每升(mg/L); wE." -洗脱液2中亚硝酸根离子的浓度,单位为毫克每升mg/I). /Noz,w， 9.5洗脱测试中氮的回收率的计算 氮的回收率按公式(5)计算
贝=n/nso. 式中: 洗脱氮的回收率,% 7 -从洗脱液中得到的氮的总含量,单位为微摩尔(mol),按公式(4)计算得出;
GB/39716一2020 -NO，的净去除量,单位为微摩尔(4mol). Ho 按照GB/T81702008,数值计算保留一位有效数字,氮的回收率保留两位有效数字 0试验报告 试验报告包括以下内容: 测试机构的名称和地址; b 每份报告和报告的每一页均有特定的唯一标识、客户名称和地址、报告的签字人; c 本标准编号; d 测试日期、温度、相对湿度等; 对测试样品的描述(材料、尺寸,形状等); 对测试设备的描述(规格等); 测试条件(氮氧化物气体的种类、反应气浓度、进气湿度、流速、光源的种类、光照强度等) g h)NO的去除量,NO，的去除量,NO的生成量,氮的回收率; 测试过程中的特殊现象和变化等
光催化材料及制品空气净化性能测试方法氮氧化物的去除GB/T39716-2020解读
随着人们环境保护意识的增强，空气净化技术受到越来越多的关注。其中，光催化技术因为其高效、安全、环保等优点，成为了一个备受瞩目的领域。光催化材料及制品作为光催化技术的核心，广泛应用于空气净化、水处理、化学反应等领域。 在这里，我们主要介绍光催化材料及制品在空气净化方面的应用。光催化材料通过吸收紫外线或可见光激发电子，产生高度活性的自由基，在与空气中污染物接触时，将其氧化分解，从而实现了空气净化的目的。 然而，由于光催化材料及制品的种类繁多，性能差异较大，因此需要建立科学合理的测试方法对其空气净化性能进行评估。GB/T39716-2020标准是我国首部针对光催化材料及制品空气净化性能进行测试的标准，其中包含了各项指标的测试方法和要求。 在GB/T39716-2020标准中，对氮氧化物去除的规定尤为重要。氮氧化物是一种常见的大气污染物，具有刺激性、致癌性等危害，对人体健康和环境造成较大的影响。因此，在评估光催化材料及制品的空气净化性能时，氮氧化物的去除率是必须考虑的因素之一。 总的来说，光催化材料及制品作为一种高效、安全、环保的空气净化技术，将在未来得到更广泛的应用。通过符合GB/T39716-2020标准的测试方法，可以科学、客观地评估其空气净化性能，为其应用提供可靠的依据。
