GB/T 23762-2020 光催化材料水溶液净化性能测试方法

GB/T 23762-2020 光催化材料水溶液净化性能测试方法
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GB/T 23762-2020 光催化材料水溶液净化性能测试方法简介:

GB/T 23762-2020是中国国家标准,名称为《光催化材料水溶液净化性能测试方法》。这个标准主要规定了如何对光催化材料在水溶液中的净化性能进行科学、公正和准确的测试。光催化材料,如二氧化钛等,能够通过吸收光能,产生电子-空穴对,进而催化分解水中的有机物、有害气体等,具有良好的环境净化效果。

测试方法可能包括以下步骤:

1. 材料制备:制备不同浓度的光催化材料水溶液,确保样品的一致性和可比性。

2. 溶液准备:准备含有待净化目标污染物的水溶液,作为测试介质。

3. 光照处理:将材料溶液暴露在特定波长和强度的光源下,模拟实际环境中的光照条件。

4. 检测前处理:处理光照后的溶液,如过滤、离心等,以去除非催化作用的成分。

5. 检测:使用适当的分析方法(如色谱法、光度法等)测定处理后的溶液中污染物的浓度变化。

6. 数据分析:计算光催化材料的净化效率或去除率,评估其净化性能。

这个标准对于光催化材料的研发、生产和应用具有重要的指导意义,确保了产品的性能评估具有科学性和可靠性。

GB/T 23762-2020 光催化材料水溶液净化性能测试方法部分内容预览:

在液相光催化反应测试装置中, 散或固定在溶液里的光催化材料吸收 光线,激发产生空穴和电子,并迁移到光催化材料 中的污染标志物苯酚发生反应,使之降

环境温度18℃~28℃

5.2污染标志物初始浓度

苯酚标准溶液的初始浓度(o)为5.0mg/L

对于紫外光活性测试[一键下载]本月18套国企施工指南!,用紫外光辐射照度计测量液面处紫外光的辐射照度应为1.50mw/cm"土 0.05mW/cm。要求边缘与中心的辐射照度强度相同 对于可见光活性测试,用可见光辐射照度计测量液面处可见光的辐射照度应为30.0mW/cm²士 0.5mW/cm。要求边缘与中心的辐射照度强度相同

警示一一苯酚为毒害性物质,操作时应小心谨慎!如溅到皮肤或眼睛上应立即用水冲洗,严重者应 立即就医。 7.1苯酚(CH,O)。 7.2苯酚标准溶液I:1L溶液含苯酚(CH;OH)50mg。移取5.00mL按GB/T602配制的苯酚标准 容液(1mg/mL),置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。 7.3苯酚标准溶液IⅡI:1L溶液含苯酚(CHOH)5.0mg。移取10.00mL按GB/T602配制的苯酚标 准溶液(1mg/mL),置于2000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀

8.1.1紫外检测器:检测波长270nm。 8.1.2 色谱柱:5μm,C8反相色谱柱,4.6mmX150mm。或性能相当者 8.1.3流动相:水十甲醇=0.45+0.55。 8.1.4柱温:35 ℃

8.1.5总流速:1.0mL/min. 8.1.6进样体积:10μL。 8.1.7吸样速度:15 μL/s。

8.1.5总流速:1.0mL/min.

3.2.1紫外光辐射照度计:测定波长为254nm或365nm,量程范围为0.1W/cm*~20m 量精度不小于2%。 8.2.2可见光辐射照度计:测定波长范围为400nm~800nm,量程范围为1mW/cm²~100 量精度不小于2%。

8.3.1254nm无臭氧紫外光源:光源的主波长为254nm的管状紫外灯,紫外灯功率为8W15W。 8.3.2365nm紫外光源:光源的主波长为365nm的管状紫外灯,紫外灯功率为8W~15W 8.3.3可见光光源:300W~500W功率氙灯,用420nm以上的截止滤光片屏蔽掉420nm以下波长 的光线

3.1254nm无臭氧紫外光源:光源的主波长为254nm的管状紫外灯,紫外灯功率为8W~15W 3.2365nm紫外光源:光源的主波长为365nm的管状紫外灯,紫外灯功率为8W~15W。 3.3可见光光源:300W~500W功率氙灯,用420nm以上的截止滤光片屏蔽掉420nm以下 光线。

宜使用玻璃、不锈钢、聚乙烯或聚丙烯

宜使用玻璃、不锈钢、聚乙烯或聚丙烯。

8.4.2悬浮型光催化材料反应测试装置

适合粒度小于1mm的粉体光催化材料的性能测试。 反应测试装置如图1所示,反应器直径约为80mm,高度约为100mm,总容积约为500mL。粉体 匕催化材料和溶液直接放入反应器中搅拌混合均匀。对于250mL的反应液,其液面高度约为50mm。 采用聚四氟乙烯包覆的搅拌子进行搅拌,搅拌速度能保证使溶液充分流动

图1悬浮型光催化材料反应测试装置

GB/T23762—2020

8.4.3负载型光催化材料反应测试装置

适合粒度天于1mm的天颗粒状光催化材料以及薄膜状、片状和网孔薄膜状光催化材料的性能 则试。 反应测试装置如图2所示,在反应器中放置一个催化反应床(不锈钢架子:60mm×60mm×15mm), 架子上固定不锈钢网框(网孔尺寸为0.5mm)。样品可直接放置在不锈钢网框上,网框离反应器底部的 距离为15mm

应度小于1.0mm的样品划分为粉体样品,测定结果按样品质量进行计算

图2负载型光催化材料反应测试装置

粒度大于1.0mm的样品划分为大颗粒样品,样品需铺满催化反应床不锈钢网框的底部,测定结 羊品面积进行计算,

9.3薄膜状或片状样品

经加工制成长50mm土1.0mm,宽50mm1.0mm,厚不天于10mm的样品,测定结果 积进行计算。

警示一一本试验方法中使用的 于眼睛及皮肤具有伤害,操作者须小心谨慎!注意反应 接观察

测试前耗品应直于繁外 面的紫外光的辐射照度达到2mW/cm。样品 页处理宜在测试前进行,处理好后宜立即进行测试。 如果不能立即进行测试,样品应置于干净的、无污 染性气体的密闭容器中保存,保存时间

10.2标准曲线的绘制

用水稀释至刻度,摇勾。苯酚溶液浓度分别为1mg/L、2mg/L、4mg/L、8mg/L、12mg/L。用高效液 相色谱仪进行测定,以苯酚的浓度(mg/L)为横坐标,对应的苯酚的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。

10.3光化学降解空自的测定

在光催化反应器中,移人250.0mL苯酚标准溶液IⅡ。在不加试样的条件下,打开磁力搅拌器搅拌 反应器内的溶液。开启紫外光源,光照120min(或可见光光源,光照6h)。取约2mL溶液,立即使用 高效液相色谱仪测定空白试验溶液中苯酚的峰面积,从标准曲线上查得苯酚的浓度,作为光化学降解空 白浓度(p)。

10.4暗反应空自的测定

10.4.1粉体光催化材料暗反应吸附空自的测定

觉拌的条件下,称取约0.1g试样,精确至0.0002g,加入反应溶液中,搅拌120min。取约2mL溶液 经12000r/min离心分离5min,取上清液,使用高效液相色谱仪测定溶液中苯酚的峰面积,从标准曲 线上查得苯酚的浓度,作为粉体光催化材料的暗反应吸附空白浓度(a.)。

大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料暗反应吸附

把大颗粒(或薄膜状和片状)光催化材料试样平铺在负载型光催化材料反应测试装置(见图2)的催 化反应床上,其覆盖面积应不小于9.0cm。把催化反应床安装在负载型光催化反应测试装置的反应器 中,移人250.0mL苯酚标准溶液Ⅱl。在磁力搅拌的条件下,搅拌120min,取约2mL溶液,使用高效液 相色谱仪测定溶液中苯酚的峰面积,从标准曲线上查得苯酚的浓度,作为大颗粒(或薄膜状、片状)光催 化材料的暗反应吸附空白浓度(p)。

0.5光催化降解性能的

10.5.1粉体光催化材料的光催化降解性能的测定

在悬浮型光催化材料反应测试装置的反应器(见图1)中,移人250.0mL苯酚标准溶液Ⅱ。在在 拌的条件下,称取约0.1g试样,精确至0.0002g,加人反应溶液中。搅拌分散后,开启紫外光源 120min(或可见光光源,光照6h)。取约2mL溶液,经12000r/min离心分离5min,取上清液 高效液相色谱仪测定溶液中苯酚的峰面积,从标准曲线上查得苯酚的浓度,作为粉体光催化材料白

催化降解后浓度(p.)。

大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料的光催化降角

把大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料试样平铺在负载型光催化材料反应测试装置(见图2)的催 化反应床上,其覆盖面积应不小于9.0cm²。把催化反应床安装在负载型光催化反应测试装置的光催化 反应器中,移人250.0mL苯酚标准溶液Ⅱ。在搅拌的条件下,开启紫外光源,光照120min(或可见光 光源,光照6h)。取约2mL溶液,使用高效液相色谱仪测定溶液中苯酚的峰面积,从标准曲线上查得 苯酚的浓度,作为大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料的光催化降解后浓度(β。)。

10.6大颗粒(或薄膜状、片状)光催化稳定性的测定

接上述光催化活性测试方法,进行标准光催化降解试验(苯酚初始浓度5mg/L,β。),分别测量光化 学降解空白浓度()、暗反应吸附空白浓度(oa)以及光催化降解后的浓度(β。),计算第一次标准光催化 降解试验的光催化去除率。在第一次标准光催化降解试验后,将污染标志物浓度提高到50mg/L(苯酚 标准溶液I)按10.5光催化反应条件进行光催化降解试验,持续反应48h。用苯酚标准溶液Ⅱ反复冲 先经高浓度反应的光催化材料试样,再进行第二次标准光催化降解试验,计算第二次标准光催化降解试 验的光催化去除率,根据两次标准光催化降解试验的光催化去除率计算光催化稳定性

粉体光催化材料的苯酚光催化降解量Q1,数值以毫克每分克[mg/(min·g)1表示,按式(1)计算

式中: Pp 光化学降解空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Pd 暗反应吸附空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Po 苯酚标准溶液的初始浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); P 光催化降解后浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); V 反应液总体积的数值,单位为升(L); 文 测试时间的数值建筑面积298.0平方米三层别墅,单位为分(min); 777 光催化材料质量的数值,单位为克(g)。 大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料的苯酚光催化降解量Q2,数值以毫克每分平方厘米[mg/(min· 2)1表示.按式(2)计算:

°p 光化学降解空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Pd 暗反应吸附空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Po 苯酚标准溶液的初始浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); P 光催化降解后浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); V 反应液总体积的数值,单位为升(L); t 测试时间的数值,单位为分(min); S 光催化材料有效面积的数值,单位为平方厘米(cm²)。

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%

11.2苯酚光催化去除率的计算

粉体光催化材料苯酚光催化去除率P1JC∕T 313-2009 膨胀水泥膨胀率试验方法,按式(3)计算

光化学降解空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Pd 暗反应吸附空白浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); Po 苯酚标准溶液的初始浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L): P 光催化降解后浓度的数值,单位为毫克每升(mg/L); 光催化材料的质量的数值,单位为克(g)。 大颗粒(或薄膜状、片状)光催化材料的苯酚光催化去除率P²,按式(

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