ISO 22197-5:2013

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials — Part 5: Removal of methyl mercaptan

ISO 22197-5:2013 specifies a test method for the determination of the air-purification performance of materials that contain a photocatalyst or have photocatalytic films on the surface, usually made from semiconducting metal oxides, such as titanium dioxide or other ceramic materials, by continuous exposure of a test piece to the model air pollutant under illumination with ultraviolet light (UV-A). ISO 22197-5:2013 is intended for use with different kinds of materials, such as construction materials in flat sheet, board or plate shape, that are the basic forms of materials for various applications. ISO 22197-5:2013 also applies to structured filter materials including honeycomb-form, woven and non-woven fabrics, and to plastic or paper materials if they contain ceramic microcrystals and composites. ISO 22197-5:2013 does not apply to powder or granular photocatalytic materials. This test method is usually applicable to photocatalytic materials produced for air purification. This method is not suitable for the determination of other performance attributes of photocatalytic materials, i.e. decomposition of water contaminants, self-cleaning, antifogging and antibacterial actions. It concerns the removal of methyl mercaptan.

Céramiques techniques — Méthodes d'essai relatives à la performance des matériaux photocatalytiques semi-conducteurs pour la purification de l'air — Partie 5: Élimination du mercaptan méthylique

L'ISO 22197-5:2013 spécifie une méthode d'essai pour la détermination de la performance en matière de purification de l'air de matériaux contenant un photocatalyseur ou dont la surface est pourvue de films photocatalytiques par exposition continue d'un échantillon à un polluant atmosphérique modèle, et ceci sous rayonnement ultraviolet (UV-A). Ces photocatalyseurs sont généralement constitués d'oxydes métalliques semi-conducteurs, tels que le dioxyde de titane, mais peuvent être réalisés à partir d'autres matériaux céramiques. L'ISO 22197-5:2013 est destinée à être utilisée avec différents types de matériaux tels que les matériaux de construction sous forme de feuilles, de plaques et d'agglomérats plans, qui constituent les différentes formes de base des matériaux utilisés pour diverses applications. L'ISO 22197-5:2013 s'applique également aux matériaux filtrants structurés, y compris ceux en nid d'abeilles, aux tissés et aux non-tissés et aux matériaux plastique ou papier s'ils contiennent des composés céramiques microcristallins ou composites. L'ISO 22197-5:2013 ne s'applique pas aux matériaux photocatalytiques pulvérulents ou granulaires. La présente méthode d'essai est applicable, de manière générale, aux matériaux photocatalytiques destinés à la purification de l'air. Cette méthode n'est pas adaptée à la détermination d'autres types de performances de ces matériaux photocatalytiques, comme la dégradation des contaminants de l'eau ou les actions autonettoyantes, d'anticondensation et antibactériennes. Elle concerne l'élimination du mercaptan méthylique.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 07-Apr-2013
• Withdrawal Date: 07-Apr-2013
• ICS: 81.060.30 - Advanced ceramics
• Technical Committee: ISO/TC 206 - Fine ceramics
• Drafting Committee: ISO/TC 206/WG 9 - Photocatalysis
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 05-Jul-2021

Relations

• Revised: ISO 17168-5:2018 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials under indoor lighting environment — Part 5: Removal of methyl mercaptan
• Effective Date: 01-Jun-2013
• Revised: ISO 22197-5:2021 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials — Part 5: Removal of methyl mercaptan
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22197-5
First edition
2013-04-01
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Test method for air-purification
performance of semiconducting
photocatalytic materials —
Part 5:
Removal of methyl mercaptan
Céramiques techniques — Méthodes d’essai relatives à la performance
des matériaux photocatalytiques semi-conducteurs pour la
purification de l’air —
Partie 5: Élimination du mercaptan méthylique
Reference number
ISO 22197-5:2013(E)
ISO 2013
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ISO 22197-5:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013

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or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2013(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3

6 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 3

6.1 Test equipment ....................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Test gas supply ........................................................................................................................................................................................ 4

6.3 Photoreactor ............................................................................................................................................................................................. 6

6.4 Light source ............................................................................................................................................................................................... 6

6.5 Analytical system .................................................................................................................................................................................. 6

7 Test piece ...................................................................................................................................................................................................................... 7

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 7

8.1 General aspects ....................................................................................................................................................................................... 7

8.2 Pretreatment of the test piece ................................................................................................................................................... 8

8.3 Removal test .............................................................................................................................................................................................. 8

9 Calculation .................................................................................................................................................................................................................. 9

10 Test method for test pieces with lower performance .................................................................................................... 9

11 Test report ................................................................................................................................................................................................................10

© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 22197-5:2013(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International

Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies

casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 22197-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.

ISO 22197 consists of the following parts, under the general title Fine ceramics (advanced ceramics,

advanced technical ceramics) — Test method for air-purification performance of semiconducting

photocatalytic materials:
— Part 1: Removal of nitric oxide
— Part 2: Removal of acetaldehyde
— Part 3: Removal of toluene
— Part 4: Removal of formaldehyde
— Part 5: Removal of methyl mercaptan
iv © ISO 2013 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22197-5:2013(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Test method for air-purification performance
of semiconducting photocatalytic materials —
Part 5:
Removal of methyl mercaptan
1 Scope

This part of ISO 22197 specifies a test method for the determination of the air-purification performance

of materials that contain a photocatalyst or have photocatalytic films on the surface, usually made

from semiconducting metal oxides, such as titanium dioxide or other ceramic materials, by continuous

exposure of a test piece to the model air pollutant under illumination with ultraviolet light (UV-A). This

part of ISO 22197 is intended for use with different kinds of materials, such as construction materials

in flat sheet, board or plate shape, that are the basic forms of materials for various applications. This

part of ISO 22197 also applies to structured filter materials including honeycomb-form, woven and non-

woven fabrics, and to plastic or paper materials if they contain ceramic microcrystals and composites.

This part of ISO 22197 does not apply to powder or granular photocatalytic materials.

This test method is usually applicable to photocatalytic materials produced for air purification. This

method is not suitable for the determination of other performance attributes of photocatalytic materials,

i.e. decomposition of water contaminants, self-cleaning, antifogging and antibacterial actions. It concerns

the removal of methyl mercaptan.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 2718:1974, Standard layout for a method of chemical analysis by gas chromatography

ISO 4677-1:1985, Atmospheres for conditioning and testing — Determination of relative humidity — Part 1:

Aspirated psychrometer method

ISO 4892-3, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 3: Fluorescent UV lamps

ISO 6145-7:2001, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods

— Part 7: Thermal mass-flow controllers

ISO 10677:2011, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ultraviolet light source

for testing semiconducting photocatalytic materials

ISO/IEC 17025:2005, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

ISO 22197-1:2007, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for air-

purification performance of semiconducting photocatalytic materials — Part 1: Removal of nitric oxide

ISO 80000-1:2009, Quantities and units — Part 1: General
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 22197-5:2013(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
photocatalyst

substance that performs one or more functions based on oxidation and reduction reactions under

photoirradiation, including decomposition and removal of air and water contaminants, deodorization,

and antibacterial, self-cleaning and antifogging actions
3.2
photocatalytic materials

materials in which or on which the photocatalyst is added by coating, impregnation, mixing, etc

Note 1 to entry: Such photocatalytic materials are intended primarily for use as building and road construction

materials to obtain the above-mentioned functions.
3.3
zero-calibration gas

air that does not contain pollutants (i.e. in which common pollutants are below 0,01 µl/l)

Note 1 to entry: The zero-calibration gas is prepared from indoor air, using a laboratory air-purification system,

or supplied as a synthetic air in a gas cylinder
3.4
standard gas

diluted gases of known concentrations supplied in cylinders and certified by an accredited laboratory

3.5
test gas

mixture of air and pollutant(s) of known concentration prepared from a standard gas or a zero-

calibration gas, to be used for the performance test of a photocatalytic material

Note 1 to entry: The flow rate, concentration, etc. are expressed at the standard state (0 °C, 101,3 kPa) and dry gas

basis (exclusion of water vapour).
3.6
dark condition

test condition with no light illumination by the light source for testing and room lightings

Note 1 to entry: Usually the test gas is supplied for comparison with the illuminated reaction.

4 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.

f air-flow rate of test gas converted into that at the standard state (l/min, 0 °C, 101,3 kPa, dry gas

basis)
ϕ the volume fraction of methyl mercaptan at the reactor exit (µl/l)
ϕ the supply volume fraction of methyl mercaptan (µl/l)
n the removal quantity, by test piece, of methyl mercaptan (µmol)
R the removal percentage, by test piece, of methyl mercaptan (%)
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2013(E)
5 Principle

This part of ISO 22197 concerns the development, comparison, quality assurance, characterization,

reliability, and design data generation of photocatalytic materials. The method described is intended

to obtain the air-purification performance of photocatalytic materials by exposing a test piece to model

polluted air under irradiation by ultraviolet (UV-A) light. Methyl mercaptan (methanethiol, CH SH)

is chosen as a typical malodorous substance. The test piece, placed in a flow-type photoreactor, is

activated by UV irradiation, and adsorbs and oxidizes gas-phase methyl mercaptan. The air-purification

performance is determined from the amount of the net removal of methyl mercaptan (μmol). The simple

adsorption and desorption of CH SH by the test piece (not due to photocatalysis) is evaluated by tests

in the dark. However, this standard cannot be applied to the test piece which does not give a stable

concentration of methyl mercaptan in the designated time of test. The photocatalytic activity may

depend on physical and chemical properties of pollutants mainly due to the adsorption process involved.

For complete evaluation of air purification performance of photocatalytic materials, it is recommended

to combine one or more suitable test methods as provided in oth
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22197-5
Première édition
2013-04-01
Céramiques techniques — Méthodes
d’essai relatives à la performance
des matériaux photocatalytiques
semi-conducteurs pour la
purification de l’air —
Partie 5:
Élimination du mercaptan méthylique
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Test method for air-purification performance of semiconducting
photocatalytic materials —
Part 5: Removal of methyl mercaptan
Numéro de référence
ISO 22197-5:2013(F)
ISO 2013
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ISO 22197-5:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 22197-5:2013(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 3

5 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 3

6 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 3

6.1 Montage d’essai ...................................................................................................................................................................................... 3

6.2 Générateur de gaz d’essai .............................................................................................................................................................. 4

6.3 Photoréacteur .......................................................................................................................................................................................... 6

6.4 Source lumineuse.................................................................................................................................................................................. 6

6.5 Système d’analyse ................................................................................................................................................................................. 6

7 Échantillon .................................................................................................................................................................................................................. 7

8 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 7

8.1 Aspects généraux .................................................................................................................................................................................. 7

8.2 Conditionnement de l’échantillon .......................................................................................................................................... 8

8.3 Essai d’élimination .............................................................................................................................................................................. 8

9 Calcul ................................................................................................................................................................................................................................ 9

10 Méthode d’essai pour des échantillons de moindre performance ...................................................................9

11 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................10

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 22197-5:2013(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne

la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives

ISO/CEI, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de

Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.

Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L’ISO 22197-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.

L’ISO 22197 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Céramiques techniques —

Méthodes d’essai relatives à la performance des matériaux photocatalytiques semi-conducteurs pour la

purification de l’air:
— Partie 1: Élimination de l’oxyde nitrique
— Partie 2: Élimination de l’acétaldéhyde
— Partie 3: Élimination du toluène
— Partie 4: Élimination du formaldéhyde
— Partie 5: Élimination du mercaptan méthylique
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 22197-5:2013(F)
Céramiques techniques — Méthodes d’essai relatives à
la performance des matériaux photocatalytiques semi-
conducteurs pour la purification de l’air —
Partie 5:
Élimination du mercaptan méthylique
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 22197 spécifie une méthode d’essai pour la détermination de la performance

en matière de purification de l’air de matériaux contenant un photocatalyseur ou dont la surface est

pourvue de films photocatalytiques par exposition continue d’un échantillon à un polluant atmosphérique

modèle, et ceci sous rayonnement ultraviolet (UV-A). Ces photocatalyseurs sont généralement constitués

d’oxydes métalliques semi-conducteurs, tels que le dioxyde de titane, mais peuvent être réalisés à partir

d’autres matériaux céramiques. La présente partie de l’ISO 22197 est destinée à être utilisée avec

différents types de matériaux tels que les matériaux de construction sous forme de feuilles, de plaques et

d’agglomérats plans, qui constituent les différentes formes de base des matériaux utilisés pour diverses

applications. La présente partie de l’ISO 22197 s’applique également aux matériaux filtrants structurés,

y compris ceux en nid d’abeilles, aux tissés et aux non-tissés et aux matériaux plastique ou papier s’ils

contiennent des composés céramiques microcristallins ou composites. La présente partie de l’ISO 22197

ne s’applique pas aux matériaux photocatalytiques pulvérulents ou granulaires.

La présente méthode d’essai est applicable, de manière générale, aux matériaux photocatalytiques

destinés à la purification de l’air. Cette méthode n’est pas adaptée à la détermination d’autres types de

performances de ces matériaux photocatalytiques, comme la dégradation des contaminants de l’eau

ou les actions autonettoyantes, d’anticondensation et antibactériennes. Elle concerne l’élimination du

mercaptan méthylique.
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée

s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y

compris les éventuels amendements).

ISO 2718:1974, Plan normalisé de méthode d’analyse chimique par chromatographie en phase gazeuse

ISO 4677-1:1985, Atmosphères de conditionnement et d’essai — Détermination de l’humidité relative —

Partie 1: Méthode utilisant un psychromètre à aspiration

ISO 4892-3, Plastiques — Méthodes d’exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 3: Lampes

fluorescentes UV

ISO 6145-7:2001, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage à l’aide de méthodes

volumétriques dynamiques — Partie 7: Régulateurs thermiques de débit-masse

ISO 10677:2011, Céramiques techniques — Sources lumineuses UV destinées aux essais des matériaux

photocatalytiques semi-conducteurs

ISO/CEI 17025:2005, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais

ISO 22197-1:2007, Céramiques techniques — Méthodes d’essai relatives à la performance des matériaux

photocatalytiques semi-conducteurs pour la purification de l’air — Partie 1: Élimination de l’oxyde nitrique

© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
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ISO 22197-5:2013(F)
ISO 80000-1:2009, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

3.1
photocatalyseur

substance possédant une ou plusieurs fonctions basées sur des réactions d’oxydoréduction sous

photo-irradiation, incluant la dégradation et l’élimination de contaminants dans l’air et dans

l’eau, la désodorisation et des effets antibactériens, ainsi que des propriétés d’auto-nettoyage et

d’anticondensation
3.2
matériaux photocatalytiques

matériaux dans lesquels ou sur lesquels le photocatalyseur est ajouté par dépôt, imprégnation, mélange, etc.

Note 1 à l’article: Ces matériaux photocalytiques sont destinés avant tout à être utilisés en tant que matériaux de

construction pour des bâtiments et des routes afin d’exercer les effets mentionnés ci-dessus.

3.3
air pur

air ne contenant pas de polluants (c’est-à-dire air dans lequel la quantité de polluants atmosphériques

est inférieure à 0,01 µl/l)

Note 1 à l’article: L’air pur est préparé à partir d’air intérieur au moyen d’un système de purification d’air de

laboratoire ou est fourni sous forme d’air synthétique en bouteille.
3.4
gaz étalon

gaz dilué de concentration connue fourni en bouteille et certifié par un laboratoire agréé

3.5
gaz d’essai

mélange d’air en présence d’un ou de plusieurs polluants de concentration connue préparé à partir d’un

gaz étalon ou d’air pur et destiné à être utilisé pour l’essai de performance du matériau photocatalytique

Note 1 à l’article: Le débit, la concentration, etc., sont exprimés dans les conditions normales de température et de

pression (0 °C, 101,3 kPa), pour un gaz sec (exempt de vapeur d’eau).
3.6
conditions d’obscurité

conditions d’essai sans irradiation de lumière ni à la source lumineuse prévue pour l’essai et ni à

l’éclairage ambiant

Note 1 à l’article: Le gaz d’essai est généralement soumis à essai dans les conditions d’obscurité pour une

comparaison avec l’essai effectué avec irradiation.
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 22197-5:2013(F)
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.

f débit du gaz d’essai rapporté aux conditions normales de température et de pression (l/min,

0 °C et 101,3 kPa), pour un gaz sec
ϕ fraction volumique du mercaptan méthylique à la sortie du réacteur (µl/l)
ϕ fraction volumique du mercaptan méthylique introduit dans le réacteur (µl/l)
n quantité, par échantillon, du mercaptan méthylique éliminé (µmol)
R pourcentage, par échantillon, du mercaptan méthylique éliminé (%)
5 Principe

La présente partie de l’ISO 22197 concerne le développement, la comparaison, l’assurance qualité, la

caractérisation, la fiabilité et la génération de données de fabrication des matériaux photocatalytiques.

La méthode décrite a pour but de déterminer la performance de matériaux photocatalytiques en

matière de purification de l’air en exposant un échantillon à une atmosphère polluée modèle sous

rayonnement ultraviolet (UV-A). Le mercaptan méthylique (méthanethiol, CH SH) est choisi comme

substance malodorante typique. L’échantillon, placé dans un photoréacteur à flux continu et activé

par rayonnement UV, adsorbe puis oxyde le mercaptan méthylique en phase gazeuse. La performance

en matière de purification de l’air est déterminée à partir de la quantité nette (µmol) de mercaptan

méthylique éliminé. L’adsorption et la désorption du CH SH dues simplement à l’échantillon (et

non à la photocatalyse) sont évaluées par des essais à l’obscurité. Cependant, la présente Norme

internationale ne peut pas être appliquée à des échantillons pour lesquels une concentration stable

de mercaptan méthylique (à l’obscurité) ne peut pas être atteinte pendant la durée prévue de l’essai.

L’activité photocatalytique peut dépendre de propriétés physiques et chimiques des polluants, en raison

principalement du processus d’adsorption impliqué. Pour évaluer de manière complète la performance

des matériaux photocatalytiques en matière de purification de l’air, il est conseillé d’associer une ou

plusieurs méthodes d’essai appropriées, telles que décrites dans les autres parties de l’ISO 22197.

6 Appareillage
6.1 Montage d’essai

Le montage d’essai permet d’étudier la capacité d’un matériau photocatalytique à éliminer un polluant

en assurant une alimentation continue en gaz d’essai tout en maintenant l’irradiation pour activer le

photocatalyseur. Il s’agit du même montage que celui utilisé dans la méthode d’essai pour l’élimination

de l’oxyde nitrique (ISO 22197-1). Il est con
...