光觸媒自檢質量標準
(1)濃度與外觀
濃度 1%是高質量光觸媒產品的重要指標,呈現乳白色,沒有氣味。當把光觸媒稀釋數倍或數十倍后會得到一種淡藍色的液體。這種淡藍色并不是發(fā)生化學變化,而是一種光散射現象,當納米二氧化鈦粒子在很稀的水溶液中(如0.001-0.01 %),受到光線照射就會產生淡藍色散射光,在濃度較大時這種散光會被遮掩住,而呈現乳白色,由于是納米材料,光觸媒噴灑成膜后不會留下痕跡。如果顏色暗黑,則為偽劣的光觸媒產品。
圖1、商品光觸媒不同濃度時的外觀
(2)氣味
正品光觸媒是無味的。如果有刺激性異味,則為偽劣產品。
(3)穩(wěn)定性:
將光觸媒放入冰箱冰凍24小時,取出室溫放置,融化后得到的溶液仍然均勻,無分層現象為合格。如果有不均勻、分層現象,則為偽劣的光觸媒產品。
(4)酸堿度
廣泛pH試紙檢測光觸媒產品的pH值,4 ~ 6為合格產品。因為納米二氧化鈦膠體粒子等電點約為6.25,穩(wěn)定體系的pH值必須小于等電點,理論上越低越穩(wěn)定,但是pH太低,意味酸度增高,腐蝕性增大。一般來說pH小于3的光觸媒產品不建議使用。
廣泛pH試紙使用方法:撕下一張pH值試紙,蘸入光觸媒溶液中三分之一,拿出數秒鐘,將顯示的顏色與色卡比較,得出光觸媒產品pH值。
(5)附著力(非必要自檢項)
取深色人造板3塊,大小約30*30厘米,將光觸媒分別在上面噴灑。一塊正常噴灑處理;一塊稍過量,產生大的液滴;第三塊過量產生流掛。放置自然涼干,觀察三塊板表面情況,正常處理木板表面外觀沒有變化;稍過量的第二塊有痕跡并且不能擦去;第三塊表面有粉末出現。如果第二塊木板痕跡能輕易擦去為不合格。
合格光觸媒產品在物體表面按正確工藝處理后,形成納米膜是透明的,肉眼看不見,具有優(yōu)異的附著力。用電鏡放大數成倍后可以看到無數的納米粒子,參看圖1。
圖1、納米二氧化鈦納米膜表面微觀形貌
(6)光觸媒粒徑檢測(非必要自檢項)
要觀察光觸媒產品中粒子的粒徑要專門的設備,電子顯微鏡(TEM、SEM或者AFM)或者激光散射粒徑分析儀,分別參看圖2與圖3。高校測試中心或者納米材料研究室會有這種設備,可以聯系檢測,這里不詳細說明。如果光觸媒產品穩(wěn)定性合格,并且具有好的可見光光催化活性,基本上可以判斷會是納米材料,這一項可以不送檢。
圖2、納米光觸媒電鏡照片
圖3、納米光觸媒激光散射粒徑檢測結果
(7)晶型檢測(非必要自檢項)
光觸媒原料是銳鈦礦型納米二氧化鈦,要確定產品是否屬于該晶型,方法是做XRD測定。將一定量的光觸媒液體產品中的水蒸發(fā),105度烘干粉體。將所得到的粉體樣品送相關檢測中心的XRD檢測室。圖4是二氧化鈦銳鈦礦型晶體標準譜圖。
如果產品有良好的光觸媒活性,基本上可以判斷是銳鈦礦型納米二氧化鈦,這一項也可不送檢。要排除納米氧化鋅的存在可以送檢,如果是粉體,可以裝在燒杯中燒一下,納米氧化鋅會變成黃色,冷卻后又恢復白色。納米氧化鋅不能用來制作光觸媒產品,因為它非常不穩(wěn)定甚至可以與空氣中的二氧化碳反應,數天后就會失效。
圖4、二氧化鈦銳鈦礦型晶體標準譜圖(編號JCPDS NO. 1167)
(8)可見光活性
方法一:紅墨水褪色實驗
光觸媒產品在室內或者車內光線下應該具有良好的光催化活性,即具有“可見光光催化活性”。取兩只燒杯倒入光觸媒溶液,加入幾滴紅墨水,一只避光保存,一只放置室內有光亮處。數小時以后觀察顏色的變化,有光照的紅色會逐漸變淡,1-2天后逐漸全部褪去;如果在太陽光下暴曬,數十分鐘就會看到褪色效果。而沒有光照容器中的紅色沒有什么變化。
圖5、紅墨水褪色實驗
結果判斷:
(1)如果數天后顏色都沒有變化或只有微弱的變化,則該光觸媒產品屬于偽劣產品。
(2)如果加入紅墨水馬上褪色,或褪色數小時或隔天后又恢復顏色,則該產品可能是強氧化劑溶液,而非光觸媒產品。置于暗處的另一半也發(fā)生褪色也說明是氧化劑或者加入了氧化劑。
(3)該方法的缺點是不能判斷納米氧化鋅液體產品,粉體可以通過焙燒呈黃色判斷。納米氧化鋅液體外觀透明,可見光催化活性表現好,但噴涂表面后數天內會失效。
方法二:光觸媒可見光活性功能檢測系統檢測(非必要自檢測)
可用可見光光催化劑(光觸媒)產品除甲醛演示檢測系統,可以檢測判斷產品的可見光光催化活性。由于需要儀器設備,不推薦自檢,可以委托合格質量光觸媒生產廠家或者專業(yè)機構檢測。
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