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光触媒测试:从实验室到产业化的全流程技术指南

创作时间:
作者:
@小白创作中心

光触媒测试:从实验室到产业化的全流程技术指南

引用
1
来源
1.
https://www.bjhgyjs.cn/news/qitajiance/2025/0307/26583.html

光触媒(如TiO₂)通过光催化反应降解污染物、抗菌及自清洁,其性能检测是评价材料效能与商业应用的关键。本文系统解析光触媒的核心测试方法、国际标准(ISO、JIS、GB)及数据分析,提供从实验室到产业化的全流程技术指南。

一、核心检测项目与标准对照

检测项目
检测方法
国际标准
核心参数
光催化降解效率
亚甲基蓝/甲醛降解率
ISO 22197-1(气相污染物)
降解率(%)、表观量子效率
抗菌性能
大肠杆菌/金黄色葡萄球菌灭活率
ISO 27447(抗菌表面)
抗菌率(log值减少)
亲水性
水接触角测量(光诱导超亲水性)
JIS R 1703-1
接触角(°)随时间变化
稳定性与耐久性
循环光照/洗涤后性能保持率
GB/T 23761-2020
效率衰减率(%)
自由基生成量
电子自旋共振(ESR)检测·OH/·O₂⁻
ASTM E2180
自由基浓度(spins/cm³)

二、关键检测方法详解

1. 光催化降解效率测试(以亚甲基蓝为例)

操作流程:

  1. 样品制备:光触媒涂层于载玻片(1×2cm),干燥固化;
  2. 污染物负载:浸渍0.01mmol/L亚甲基蓝溶液,干燥;
  3. 光照反应:UV-A光源(365nm,1mW/cm²)照射2h;
  4. 吸光度测定:分光光度计测量664nm处吸光度变化;
  5. 计算降解率:降解率=(1−Ct/C0)×100%,其中C0和Ct分别为初始与t时刻浓度。

设备与试剂:

  • 光源系统:氙灯光源(带AM1.5滤光片)或LED阵列;
  • 检测仪器:紫外-可见分光光度计(如Shimadzu UV-2600);
  • 标准物质:亚甲基蓝(CAS 61-73-4)、甲醛(CAS 50-00-0)。

2. 抗菌性能测试(ISO 27447)

操作要点:

  1. 菌种选择:大肠杆菌(ATCC 8739)或金黄色葡萄球菌(ATCC 6538);
  2. 菌液制备:浓度1×10⁵ CFU/mL,滴加于样品表面(10μL/cm²);
  3. 光照处理:UV或可见光(≥0.5mW/cm²)照射24h;
  4. 菌落计数:洗脱菌液,平板培养后统计存活菌落;
  5. 抗菌率计算:抗菌率=log10(N0/Nt),其中N0和Nt分别为初始与处理后菌落数。

判定标准:

  • 高效抗菌:抗菌率≥2(即99%灭活);
  • 长效性:10次洗涤后抗菌率≥1.5。

3. 亲水性测试(水接触角法)

  • 仪器:接触角测量仪(如Dataphysics OCA 25);
  • 步骤
    1. 暗处放置样品24h,恢复疏水状态;
    2. 光照激发后,动态记录接触角变化(0-60min);
  • 超亲水性判定:接触角≤5°(光照后10min内)。

三、检测设备与标准化配置

设备类型
推荐型号
关键参数
光催化反应系统
PerfectLight PCX-50C
光源波长300-800nm,功率可调
ESR光谱仪
Bruker EMXplus
检测限:10¹² spins/cm³
微生物培养箱
Memmert INCO 108
温度控制±0.5℃,CO₂浓度可调
接触角测量仪
Krüss DSA100
分辨率±0.1°,高速摄像1000fps

检测机构资质证书

CMA认证

  • 检验检测机构资质认定证书
  • 证书编号:241520345370
  • 有效期至:2030年4月15日

CNAS认可

  • 实验室认可证书
  • 证书编号:CNAS L22006
  • 有效期至:2030年12月1日

ISO认证

  • 质量管理体系认证证书
  • 证书编号:ISO9001-2024001
  • 有效期至:2027年12月31日
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