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国家标准计划《纳米技术 纳米多孔材料孔径及孔径分布测试方法 荧光探针法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 上海工程技术大学纳米技术及应用国家工程研究中心山东赛利科膜科技有限公司浙江中凯瑞普环境工程股份有限公司浙江膜通汇海科技发展有限公司安吉国千环境科技有限公司

目录

基础信息

计划号
20221608-T-491
制修订
制定
项目周期
22个月
下达日期
2022-12-30
公示开始日期
2022-10-21
公示截止日期
2022-11-04
标准类别
方法
国际标准分类号
19.120;71.040.01
19 试验
19.120 粒度分析、筛分
71 化工技术
71.040 分析化学
71.040.01 分析化学综合
归口单位
全国纳米技术标准化技术委员会
执行单位
全国纳米技术标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

目的意义

多孔材料是一类具有丰富的微观结构的固体材料,在吸附分离、分析、催化、储能、生物等领域受到广泛的应用。

其中,孔直径在1-50纳米之间的纳米多孔材料更是受到关注。

据统计2020年全球纳米多孔材料收入大约74亿美元,预计2026年达到88亿美元,2021至2026期间,年复合增长率为4.5%。

纳米多孔材料分离过滤特性,广泛应用于饮用水处理、污水治理、新能源材料(锂电池隔膜)、半导体、医药等领域。

孔径与孔径分布是纳米多孔材料的重要性质,尤其是对纳米多孔材料的透过性、渗透速率、过滤性能、浸润性等性质有显著影响。

理想的过滤用纳米多孔材料是贯通材料上下面的标准圆柱体或长方体,用现有测量方法即可得到该材料的平均孔径及其分布。

然而,实际应用中纳米多孔材料孔道形状复杂,有贯通孔,半通孔和闭合孔,其中贯通孔也并非标准圆柱形孔道,仍有类似“葫芦”或者“花瓶”的最窄孔径(孔喉),正是这最狭窄处对截留起到了决定性作用。

目前针对纳米多孔材料的孔径测试方法,无法去除无效孔径的干扰,得到的孔径往往与真实孔径偏差较大,给实际应用带来不便。

因此,本项目通过对纳米多孔材料过滤性能深入研究,同时调研国内多个研发团队和生产企业,研究制定了《纳米技术 纳米多孔材料孔径及孔径分布测试方法 荧光探针法》草案,本方法具有模拟最终使用状态、检测灵敏度高、操作简便等优势,获得最接近真实的孔径大小及其分布,弥补我国纳米多孔材料相关测试标准的缺失,更加规范纳米多孔材料的应用市场。

范围和主要技术内容

范围: (1)本标准规定了利用荧光探针法测量纳米多孔材料孔径及孔径分布的测量方法。 (2)本标准适用于存在纳米孔结构的材料的孔径及孔径分布的测量,孔径的测量范围从3nm -40nm。 (3)本标准适用于块状、膜状或片状材料,不适用于粉末状材料。 主要技术内容: 配制不同分子量荧光标记蛋白测试液,用荧光分光光度计测试经过纳米多孔材料后荧光强度,计算纳米多孔材料对不同蛋白的截留率,绘制等效直径-截留率关系曲线,取截留率为90%所对应的蛋白等效直径为该纳米多孔材料的D90,取截留率为50%所对应的蛋白等效直径为该纳米多孔材料的D50;取D90和D50计算该纳米多孔材料的孔径分布。