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GB/T 23761-2020 光催化材料及制品空气净化性能测试方法 乙醛(或甲醛)的降解简介:
GB/T 23761-2020是关于光催化材料及制品空气净化性能测试方法的国家标准,其中提到的乙醛(或甲醛)的降解,是衡量光催化材料净化空气能力的一个重要指标。
乙醛和甲醛是室内常见的有害挥发性有机物,它们的降解能力直接影响到光催化材料对于室内空气污染的净化效果。光催化材料,如二氧化钛(TiO2)等,能够在光照下吸收空气中的甲醛和乙醛,通过光催化反应将其分解为无害的水和二氧化碳,从而达到净化空气的目的。
测试方法通常包括将特定量的含有甲醛或乙醛的空气引入含有光催化材料的测试装置中,然后在特定的光照条件下运行一定时间,通过检测初始和最终空气中的甲醛或乙醛浓度,计算出降解效率。降解效率越高,说明光催化材料的净化性能越好。
需要注意的是,光催化材料的性能受到多种因素影响,如光照强度、材料的制备工艺、材料的纯度等,因此在实际应用中,需要综合考虑这些因素。
GB/T 23761-2020 光催化材料及制品空气净化性能测试方法 乙醛(或甲醛)的降解部分内容预览:
光催化材料及制品空气净化性能稳定性performancestabilityofphotocatalyticmateriaLsfor airpurification 性能稳定性 光催化材料及制品在高浓度污染物的气氛中经规定时间光照处理后,测得的光催化去除率与第 次试验时测得的光催化去除率的比值,用百分数表示
将光催化空气净化材料样品置于含有乙醛作为污染标志物的反应气中,通过测量对标志物的去除 量获得其在光作用下净化空气的性能。 将光催化空气净化材料样品置于反应器中,使反应气一次通过反应器,此时反应器中的样品在光照 作用下氧化分解乙醛,得到光照后反应器出口处乙醛的浓度,将此值与光照前的乙醛出口浓度比较得出 乙醛的光催化去除率。将乙醛光催化去除率换算为甲醛光催化去除率来表征光催化空气净化材料对甲 醛的去除性能。 提高反应物浓度,重复测试样品的乙醛光催化去除量,与第一次试验结果进行比较得出光催化空气 净化材料及制品的性能稳定性
5.1标准乙醛气:由氮气(纯度不小于99.99%)平衡,乙醛浓度控制为50mL/m~200mL/m
5.1标准乙醛气:由氮气(纯度不小于99.99%)平衡,乙醛浓度控制为50mL/m~200mL/m 5.2零级空气由纯氧和纯氨按2:8的体积比混合而成,乙醛浓度低于0.01mL/m
DB21∕T 3178-2019 公路工程混凝土抗氯离子渗透性无损检测技术规程(PERMIT离子迁移方法)反应测试装置见图1。反应测试装置由反应气供应、光催化反应器、光源组成。构成装置的材质 低吸附性和抗紫外线的要求(如玻璃和不锈钢)
反应气由标准乙醛气和零级空气混合制得,一定温湿度下,已知浓度的反应气以恒定流量连续通入 光催化反应器中。反应气的流量和乙醛浓度由流量控制器分别控制零级空气、加湿处理的零级空气和 标准乙醛气来实现,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 土5%范围内。 反应气中乙醛浓度控制为1.00mL/m土0.05mL/m²,水蒸气浓度为(1.56土0.08)%(相当于在 25℃下50%的相对湿度)
6.1.3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,测试样 在调整块上,调整块上方有一个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
面。通过调节调整块的高度使得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,见图2a)所示。当检测过滤型的光催化样品时,应该使用另一种类型的调整 快,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,见图2b)所示。光路窗口材 质可选用石英玻璃或硼玻璃
图2光催化反应器的横截面
对于测试样品为紫外光响应型光催化材料,紫外光源的波长范围应在300nm~ 4oonm。按 GB/T30809的规定选用合适的光源,包括主波长为365nm的黑灯管或蓝黑光灯管、氙灯(应用滤光片 过滤掉300nm以下和400nm以上波长的光),光源应均匀地照射在光路窗口上。 对于测试样品为可见光响应型光催化材料,可见光源波长范围为400nm~780nm。按 GB/T30706的要求选择可见光源为荧光灯,其色温为3800K6500K,显色指数大于90%,使用时应 虑除紫外波段(滤掉小于400nm的波段)。推荐用色温为5000K的荧光灯(也可用氙灯光源,采用可 见光滤光片仅保留波长范围在400nm~780nm)
使用气相色谱仪进行在线分析,测量反应器出口处各物质的浓度。也可通过气体注射器进行离线 分析。使用氢火焰离子检测器(FID)检测乙醛的浓度,使用热传导检测器(TCD)检测二氧化碳的浓度, 色谱工作条件为: a)色谱柱:直径为3mm的PorapakQ型(或PorapakR型)填充柱,或性能相当者; b)柱温:100 ℃;
c)进样口温度:150℃ d)检测器温度:FID为150℃,TCD为120℃; 载气:高纯氮(或高纯氨); f)载气流速:30mL/min~70mL/min
c)进样口温度:150℃ d)检测器温度:FID为150℃,TCD为120℃; e)载气:高纯氮(或高纯氮); f)载气流速:30mL/min~70mL/min
长99.5mm±0.5mm,宽49.5mm±0.5mm,厚度不大于10mm
3粒状样品(粒径大于0.15mm
GB/T237612020
将样品堆实在样品盘上,其堆放尺寸与片状样品相同,厚度不大于10mm,并测得样品的堆体积。
将制品中具有光催化性能的 制成片状样品规定的尺寸进行测试。 铝箔等)密封
警示一一本试验方法中使用的紫外光源对于眼睛及皮肤具有伤害,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
样品经预先十燥处理,十燥条件为一0.050MPa~一0.057MPa(真空表读数)和80C土2C的真空 燥箱中干燥2h以上。之后置于紫外灯下光照8h以上。紫外光辐射照度不小于1.0mW/cm²,并保 正照射均匀。样品预处理后宜立即进行测定。如果不能立即测定,样品应置于干净的、无污染性气体的 密闭容器中,保存时间不超过48h。
环境温度为18℃~28℃
调节反应气流量为1.00L/min士0.02L/min。调节流量控制器使反应气中乙醛含量控制 00mL/m土0.05mL/m,水蒸气浓度为(1.56士0.08)%(相当于在25℃下50%的相对湿度)。 B/T11605的规定测量湿度
开后并校准气相色谱仪,测量反应 三次测量值的相对平均偏差(E) 小于2%。取连续三次测量的平均值作为反应气
8.2.3安装测试样品
将预处理过的样品平放在光催化反应器的调整块上,标识出样品表面的两条对角线,按GB19258 的规定,测试每条对角线上相等间隔的5个点的紫外光辐射照度,调节调整块的高度,使得样品表面上 10个点紫外光辐射照度的平均值为1.0mW/cm士0.1mW/cm²。样品表面与石英玻璃窗口的距离应 不小于5.0mm,样品不同位置高度差应小于1.0mm。之后合上石英玻璃窗口,反应器应保证密封。 使用可见光进行测试时,用可见光辐射照度计测量样品表面的可见光辐射照度的平均值应为 30.0mW/cm±0.5mW/cm。测量方法同紫外光
8.3.1去除反应器及样品中的二氧化碳
在不开启光源的条件下,将反应气(气体中二氧化碳含量小于1.0mL/m)通入光催化反应器,定期 测量出口处二氧化碳的浓度,直至二氧化碳出口浓度(cDpre)稳定且小于1.0mL/m。则此光催化材料 的光催化性能可用二氧化碳生成量表示, 在90min后,二氧化碳出口浓度无法达到小于1.0mL/m²,则此光催化材料的光催化性能不能用 氧化碳的生成量表示,而只能用乙醛的去除量或去除率表示。 注:说明该光催化材料吸附二氧化碳的能力很强
8.3.2暗吸附过程乙醛出口浓度的测量
在不开启光源的条件下,进行8.2.2的过程,每隔15min测量乙醛出口浓度,当乙醛出口浓度等于 乙醛初始浓度(Ao)时,此时间作为光催化材料的暗吸附时间。出口处乙醛浓度作为光照前乙醛初始浓 度(AP) 在30min后乙醛出口浓度低于乙醛初始浓度(A)的90%,则继续在暗条件下通人反应气,以乙 醛出口浓度达到乙醛初始浓度(PA)的90%所需的时间作为暗吸附时间。此时乙醛出口浓度作为光照 前乙醛初始浓度(9AP)。 若通入反应气90min后,乙醛出口浓度仍低于乙醛初始浓度的90%,则认为此光催化材料吸附乙 醛性能太强,不能用本方法进行测量
8.4光催化去除量的测定
8.4.1光照下乙醛出口浓度和二氧化碳出口浓
符合此方法测试的样品,在暗吸附过程结束后,继续稳定地通入反应气,打开光源。每隔15min测 试乙醛出口浓度和二氧化碳出口浓度,反应3h以上,以反应最后1h得到的3个乙醛浓度和二氧化碳 浓度测量值的平均值作为光照下乙醛出口浓度(Ap)和光照下二氧化碳出口浓度(cp)。
8.4.2停止光照过程
关闭光源,继续通气30min。期间测量乙醛出口浓度,取平均值,当乙醛浓度等于光照前乙醛初 时),对于满足8.3.1可用二氧化碳生成量表示的样品,同时测量二氧化碳出口浓度(9cDost),该 照前的二氧化碳浓度(cre)差异应小于1.0mL/m
8.5性能稳定性的测定
继续保持光源关闭,调节流量控 醛的浓度为5.00mL/m土0.05mL/m²,待浓 度稳定后开启光源反应24h,其后将乙醛浓度重新调整为1.0mL/m士0.05mL/m²,继续反应3h,以 反应最后1h的3个乙醛出口浓度平均值作为光照下乙醛出口浓度(Ap)
9.1乙醛浓度三次测量值相对平均偏差E,按式
4 3XAa ×100%
9A——反应气第n次乙醛浓度的数值,单位为毫升每立方米(mL/m"); 三次测量值的算术平均值,单位为毫升每立方米(mL/m")。 片状和蜂窝状样品乙醛光催化去除量QA,数值以毫克每小时平方米[mg/(h·m²)]表示,按式 算
(PAPO QA= SX1000
+++++++++++++++(3)
GB∕T 27974-2011 建材用粉煤灰及煤矸石化学分析方法GB/T 23761—2020
9.4乙醛光催化去除率P按式(4)计算:
AP0 ?AP×100%
?ao——光照前乙醛初始浓度的数值,单位为毫升每立方米(mL/m"); 一光照下乙醛出口浓度的数值,单位为毫升每立方来(mL/m")。 取平行测定结果的算术平均值为测定结果。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的相对偏差 符合表1的规定
表1乙醛光催化去除率测定结果的相对偏差
9.5性能稳定性D[安徽]多高层酒店住宅楼钢筋工程施工方案,按式(5)计算:
Ps一一按8.5进行性能稳定性试验后测得的乙醛光催化去除率,%; P,一一第一次试验时乙醛光催化去除率,%。 取平行测定结果的算术平均值为测定结果。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的相对偏差 不大于15% 9.6无光照下二氧化碳浓度cD,数值以毫升每立方米(mL/m")表示,按式(6)计算:
(PcDpre + PcDpost ) PCD