Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials

This document 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 irradiation with long-wave ultraviolet (UV) light. This document 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 document 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 document 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

Le présent document décrit 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, généralement constitués d’oxydes métalliques semi-conducteurs tels que le dioxyde de titane ou d’autres matériaux céramiques, par exposition continue d’un échantillon à un polluant atmosphérique modèle sous rayonnement de proche ultraviolet (UV). Le présent document est destiné à être utilisé 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. Le présent document s’applique également aux matériaux filtrants structurés, y compris ceux en nid d’abeilles, aux textiles tissés et aux non-tissés et aux matériaux plastique ou papier s’ils contiennent des composés céramiques microcristallins ou composites. Le présent document 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 dans l’eau ou les actions autonettoyantes, d’anticondensation et antibactériennes. Elle concerne l’élimination du mercaptan méthylique.

General Information

Status
Published
Publication Date
04-Jul-2021
Technical Committee
Current Stage
5060 - Close of voting Proof returned by Secretariat
Start Date
04-Jun-2021
Completion Date
04-Jun-2021
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ISO 22197-5:2021 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials
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ISO 22197-5:2021 - Céramiques techniques -- Méthodes d'essai relatives à la performance des matériaux photocatalytiques semi-conducteurs pour la purification de l'air
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22197-5
Second edition
2021-07
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 22197-5:2021(E)
ISO 2021
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ISO 22197-5:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2021(E)
Contents Page

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

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

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

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

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

6.2 Test gas supply ........................................................................................................................................................................................ 6

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 test piece ............................................................................................................................................................. 8

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

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

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

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

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................11

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 22197-5:2021(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 22197-5:2013), which has been technically

revised.
The main changes to the previous edition are as follows:

— references to ISO 2718 (withdrawn), ISO 4677-1 (withdrawn), ISO 4892-3 and ISO 6145-7 deleted

from Clause 2;
— precaution relating to the handling of methyl mercaptan added to 6.1;
— gas flow measurement changed from dry-gas basis to wet-gas basis in 6.2;
— tolerance on dimensions of test piece changed in Clause 7;
— procedures for removing water-soluble contaminants added to 8.2;
— valid dark concentration level of methyl mercaptan changed in 8.3;
— criterion for acceptable adsorption of methyl mercaptan added to Clause 9.
A list of all parts in the ISO 22197 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22197-5:2021(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 document 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 irradiation with long-wave ultraviolet (UV)

light. This document 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

document 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

document 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 documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 10677, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ultraviolet light source for

testing semiconducting photocatalytic materials

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

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
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
© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO 22197-5:2021(E)
3.2
photocatalytic material

material in which or on which the photocatalyst (3.1) is added by, for example, coating, impregnation or

mixing

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

materials to obtain the functions performed by photocatalysts.
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 gas of known concentration 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 (3.4) or a zero-

calibration gas (3.3), to be used for the performance test of a photocatalytic material (3.2)

3.6
dark condition

test condition with no light irradiation by the light source for testing and room lighting

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

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

ϕ volume fraction of methyl mercaptan at the reactor exit (µl/l)
ϕ supply volume fraction of methyl mercaptan (µl/l)
ϕ average volume fraction of methyl mercaptan under dark condition (µl/l)

ϕ volume fraction of methyl mercaptan under dark condition before the test (µl/l)

MD1
ϕ volume fraction of methyl mercaptan under dark condition after the test (µl/l)
MD2
n removal quantity, by test piece, of methyl mercaptan (µmol)
R removal percentage, by test piece, of methyl mercaptan (%)
5 Principle

This document 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 UV 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. It is noted

that CH SH undergoes not only adsorption but also catalytic oxidation to give other malodourous

2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2021(E)

products such as dimethyl disulphide by some test pieces under the dark condition. Therefore, this

document adopts a different dark test condition from that in the other parts of the ISO 22197 series.

However, this document cannot be applied to a test piece which does not give a stable concentration of

methyl mercaptan in the designated time of test. The photocatalytic activity can 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 that one or

more suitable test methods as provided in other parts of the ISO 22197 series are combined.

6 Apparatus
6.1 Test equipment

The test equipment enables a photocatalytic material to be examined for its pollutant-removal capability

by supplying the test gas continuously, while providing photoirradiation to activate the photocatalyst.

It is the same as that used in the test method for the removal of nitric oxide (see ISO 22197-1) and

consists of a test gas supply, a photoreactor, a light source and pollutant-measurement equipment. Since

low concentrations of pollutants are to be tested, the system shall be constructed with materials of

low absor
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22197-5
Deuxième édition
2021-07
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 22197-5:2021(F)
ISO 2021
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ISO 22197-5:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 22197-5:2021(F)
Sommaire Page

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

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles ....................................................................................................................................................................................................................... 2

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

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

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

6.2 Générateur de gaz d’essai .............................................................................................................................................................. 6

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 faible performance ........................................................................10

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

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................12

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 22197-5:2021(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 (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est attirée 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. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets rédigées par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, de la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute autre information au sujet de

l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les

obstacles techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 22197-5:2013), qui a fait l'objet

d'une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— les références à l’ISO 2718 (annulée), à l’ISO 4677-1 (annulée), à l’ISO 4892-3 et à l’ISO 6145-7 ont été

supprimées de l’Article 2;

— une mise en garde pour la manipulation du mercaptan méthylique a été ajoutée à 6.1;

— le mesurage du débit gazeux a été modifié pour passer d’une base de gaz sec à une base de gaz

humide en 6.2;
— la tolérance sur les dimensions de l’échantillon a été modifiée à l’Article 7;

— des modes opératoires pour l’élimination des contaminants hydrosolubles ont été ajoutés à 8.2;

— la concentration en mercaptan méthylique à l’obscurité a été modifiée en 8.3;

— un critère pour une absorption acceptable du mercaptan méthylique a été ajouté à l’Article 9.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 22197 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l'adresse www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 22197-5:2021(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

Le présent document décrit 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, généralement constitués d’oxydes métalliques semi-conducteurs tels que le dioxyde

de titane ou d’autres matériaux céramiques, par exposition continue d’un échantillon à un polluant

atmosphérique modèle sous rayonnement de proche ultraviolet (UV). Le présent document est destiné

à être utilisé 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. Le présent document s’applique également aux matériaux filtrants

structurés, y compris ceux en nid d’abeilles, aux textiles tissés et aux non-tissés et aux matériaux

plastique ou papier s’ils contiennent des composés céramiques microcristallins ou composites. Le

présent document 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 dans l’eau

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

mercaptan méthylique.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. 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 10677, Céramiques techniques — Sources lumineuses UV destinées aux essais des matériaux

photocatalytiques semi-conducteurs

ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais

3 Termes et définitions

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

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 22197-5:2021(F)
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
matériau photocatalytique

matériau dans lequel ou sur lequel le photocatalyseur (3.1) est ajouté, par exemple, par dépôt,

imprégnation ou mélange

Note 1 à l'article: Ces matériaux photocatalytiques sont destinés avant tout à être utilisés en tant que matériaux

de construction pour des bâtiments et des routes afin d’obtenir les fonctions effectuées par les photocatalyseurs.

3.3
air pur

air ne contenant pas de polluants (c’est-à-dire air dans lequel la fraction volumique 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 concentrations connues préparé à partir

d’un gaz étalon (3.4) ou d’air pur (3.3), et destiné à être utilisé pour l’essai de performance du matériau

photocatalytique (3.2)
3.6
conditions d'obscurité

conditions d'essai sans irradiation de lumière ni par la source lumineuse prévue pour l'essai ni par

l’éclairage ambiant
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 (0 °C et 101,3 kPa)

(l/min)
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)

ϕ fraction volumique moyenne du mercaptan méthylique dans les conditions d’obscurité (µl/l)

ϕ fraction volumique du mercaptan méthylique dans les conditions d’obscurité avant l’essai (µl/l)

MD1

ϕ fraction volumique du mercaptan méthylique dans les conditions d’obscurité après l'essai (µl/l)

MD2
n quantité, par échantillon, du mercaptan méthylique éliminé (µmol)
R pourcentage, par échantillon, du mercaptan méthylique éliminé (%)
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 22197-5:2021(F)
5 Principe

Le présent document 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

UV. 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. À noter que le CH SH subit non seulement une adsorption mais également une

oxydation catalytique pour donner d’autres produits malodorants tels que le disulfure de diméthyle par

certains échantillons dans les conditions d'obscurité. Par conséquent, le présent document préconise

des conditions d’essai à l’obscurité différentes de celles des autres parties de la série de normes

ISO 22197. Toutefois, le présent document ne peut pas être appliqué à un échantillon pour lequel une

concentration stable en mercaptan méthylique 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

la série 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 (voir l’ISO 22197-1). Il est constitué d’un générateur de gaz d’essai, d’un photoréacteur,

d’une source lumineuse et d’un analyseur de polluants. Les concentrations des polluants à étudier étant

faibles, le système doit être constitué de matériaux peu adsorbants et résistants au rayonnement UV,

par exemple, de la résine acrylique, de l’acier inoxydable, du verre et des polymères fluorocarbonés. La

Figure 1 présente un exemple de montage d'essai.

Il convient d’effectuer les essais sous une hotte aspirante équipée d’un épurateur ou d’un système de

ventilation similaire afin de protéger le personnel du laboratoire de l’odeur très désagréable dégagée

par le mercaptan méthyliqu
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22197-5
Second edition
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
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 22197-5:2021(E)
ISO 2021
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ISO 22197-5:2021(E)
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

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ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2021(E)
Contents Page

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

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

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

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

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

6.2 Test gas supply ........................................................................................................................................................................................ 6

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 test piece ............................................................................................................................................................. 8

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

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

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

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

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................11

© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
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ISO 22197-5:2021(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 106, Fine ceramics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 22197-5:2013), which has been technically

revised.
The main changes to the previous edition are as follows:

— references to ISO 2718 (withdrawn), ISO 4677-1 (withdrawn), ISO 4892-3 and ISO 6145-7 deleted

from Clause 2;
— precaution relating to the handling of methyl mercaptan added to 6.1;
— gas flow measurement changed from dry-gas basis to wet-gas basis in 6.2;
— tolerance on dimensions of test piece changed in Clause 7;
— procedures for removing water-soluble contaminants added to 8.2;
— valid dark concentration level of methyl mercaptan changed in 8.3;
— criterion for acceptable adsorption of methyl mercaptan added to Clause 9.
A list of all parts in the ISO 22197 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22197-5:2021(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 document 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 irradiation with long-wave ultraviolet (UV)

light. This document 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

document 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

document 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 documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 10677, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ultraviolet light source for

testing semiconducting photocatalytic materials

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

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
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
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
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ISO 22197-5:2021(E)
3.2
photocatalytic material

material in which or on which the photocatalyst (3.1) is added by, for example, coating, impregnation or

mixing

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

materials to obtain the functions performed by photocatalysts.
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 gas of known concentration 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 (3.4) or a zero-

calibration gas (3.3), to be used for the performance test of a photocatalytic material (3.2)

3.6
dark condition

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

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 (0 °C and 101,3 kPa) (l/min)

ϕ volume fraction of methyl mercaptan at the reactor exit (µl/l)
ϕ supply volume fraction of methyl mercaptan (µl/l)
ϕ average volume fraction of methyl mercaptan under dark condition (µl/l)

ϕ volume fraction of methyl mercaptan under dark condition before the test (µl/l)

MD1
ϕ volume fraction of methyl mercaptan under dark condition after the test (µl/l)
MD2
n removal quantity, by test piece, of methyl mercaptan (µmol)
R removal percentage, by test piece, of methyl mercaptan (%)
5 Principle

This document 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 UV 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. It is noted

that CH SH undergoes not only adsorption but also catalytic oxidation to give other malodourous

2 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22197-5:2021(E)

products such as dimethyl disulphide by some test pieces under the dark condition. Therefore, this

document adopts a different dark test condition from that in the other parts of the ISO 22197 series.

However, this document cannot be applied to a test piece which does not give a stable concentration of

methyl mercaptan in the designated time of test. The photocatalytic activity can 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 that one or

more suitable test methods as provided in other parts of the ISO 22197 series are combined.

6 Apparatus
6.1 Test equipment

The test equipment enables a photocatalytic material to be examined for its pollutant-removal capability

by supplying the test gas continuously, while providing photoirradiation to activate the photocatalyst.

It is the same as that used in the test method for the removal of nitric oxide (see ISO 22197-1) and

consists of a test gas supply, a photoreactor, a light source and pollutant-measurement equipment. Since

low concentrations of pollutants are to be tested, the system shall be constructed with materials of

low absorption and resistant to UV
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.