氩气净化仪

先河环保内部人士周二表示，公司正在研发家用水质净化器和空气净化器，有望年底或明年上市。 　　公司董秘王少军此前在投资者平台上表示，公司考虑进入民用环境监测产品领域，目前手持式PM2.5监测仪产品开发进展顺利。 　　上述人士表示，由于在线监测仪器市场竞争日益激烈，市场未来有饱和的可能性，因此公司计划拓展民用环保市场。除手持式PM2.5仪器之外，公司正在研究家用水质净化器和空气净化产品。 　　他预计，该类产品今年年底或者明年上半年有望投向市场。 　　与此同时，2014年年初，公司还涉足了工业有机废气治理领域。按照规划，大气VOC治理项目今年将全面落地，主要市场集中在河北和山东。 　　先河环保2013年实现营收3.35亿元，同比增长59.11% 归属于上市公司股东的净利润0.60亿元，同比增长29.24%。

最近雾霾天气成为影响市民生活的重要因素，怎样合理的防范与预防成为新的话题。自22日山东省解除雾霾黄色预警后，雾霾天气的影响却促使空气净化器成为最近市场上的销售新星。而记者了解到，这些空气净化器的价格从几千元到几万元不等，并且宣称99%去除甲醛、pm2.5等污染物。经记者了解，目前空气净化器行业还没有统一的强制性质量检测标准，空气净化器厂家所宣传的功能多被夸大。 　　雾霾频袭，空气净化器成“香饽饽” 　　22日，记者来到滕州市几家大型商厦发现，空气净化器一时成为了市民热捧的对象。记者在其中一家商厦中看到，某知名品牌的空气净化器摆在显眼位置，在该品牌空气净化器专柜前的宣传栏上写着“可清除雾霾”的醒目字样，虽然已时近中午，但也有不少市民前来咨询。其中一位市民咨询销售人员空气净化器有何作用时，销售人员介绍道，对室内的甲醛、花粉、tvoc异味等都能起到良好的空气清洁净化作用。当记者询问是否能够净化飘入室内的“雾霾”时，该销售人员讲道，其实也是有一定效果的，但具体是否能彻底净化，她还得咨询一下厂家才能知道。 　　同时，该销售人员告诉记者，今年的空气净化器比往年要卖得好。往年空气净化器属于“冷淡”型产品。而最近雾霾天气频繁，家中有孩子的市民都前来咨询，并有意向购买。“有些家庭一下就买两三个，客厅、卧室各一个。”销售人员说道。在展示台，记者观察到空气净化器的价格从几千元到万元不等，特别是一些价格不高而且功能较全的空气净化器倍受市民推崇。 　　不仅实体店空气净化器的人气很高，而在网上空气净化器的销量也成直线上涨。一家网店已经挂出致歉信：“因受雾霾天气影响，店铺订单暴增，此期间我店如未提供周到贴心服务，请见谅。”翻看网页时，记者注意到，其中一款价格为1599元的空气净化器卖得最好，月销量2571件。还有的店铺挂有“微量现货”的字样。 　　净化有没有效，多数商家“空口无凭” 　　记者了解到，许多空气净化器产品，都标称对pm2.5、甲醛等有害物质具有净化功能，其中很多空气净化器的产品都打出了“pm2.5去除率达99%”、“甲醛净化率99%”的口号。但究竟效果如何，能否给出书面证明材料，多数代理商家都表示不清楚，也拿不出相关检查证书。 　　在其中一大型商厦，恰逢一位空气净化器的代理商家在现场，许多市民都比较关心甲醛、苯、pm2.5等污染物的去除效果，在这些方面，商家表示可以保证。“去除率都能达到99%，什么空气污染物都能除，一般一小时可以循环2至6次，有的净化器内安装电子眼，如果室内污染程度比较高，那电子眼就会显示红色，一般十几分钟后就会变成绿色，这就说明室内已经完成了一次净化。”但当记者问是否能够看一下检测报告时，商家却以各种理由不肯拿出检测证书。 　　专家说法 　　没有明确界定标准 容易被过度宣传 　　记者从相关部门获悉，目前，空气净化器的界定标准很难。没有统一标准，不同的净化器产品所谓的净化效能也基本不具有可比性。比如同样是声称甲醛净化效果能达到98%，有的净化器只需要一两个小时就能达到，而有的净化器却需要十几个小时。所以有些空气净化器产品执行的是推荐性的国家标准，而有的产品执行的是自己的企业标准。如果没有强制性国标，空气净化器市场就很容易出现过度宣传、混淆概念等现象。 　　专家指出，目前空气净化器标准只是在安全和性能上有部分规定，但对于综合适用面积等因素净化效能的规定还不够细致，基本都是推荐标准，对企业没有强制执行力，也很难判定这些净化器产品不合格。一位业内人士告诉记者：“在选购空气净化器时，还是要根据自身实际情况，不能片面的听从导购的推荐和介绍，要注意一下净化器参数、适用面积等，要在购买前做到心里有数，不要盲目认为贵的就是好的。”

氩气吸附静态容量法是用氩气（Ar）作为吸附质，在液氩温度下用物理吸附仪测试粉体样品BET吸附比表面积，并采用多点法对检测数据进行分析处理的测量方法。氮气吸附BET法是测试固态物质比表面积的常用方法，用氮气（N2）作为吸附质，当N2在固态吸附剂表面的吸附行为符合理想的经典物理吸附模型时适用。若被测样品对N2分子存在特定吸附，则会造成比表面积测试结果的准确性、可靠性差。石墨烯是一类典型的二维碳纳米材料，具有优异的电、热和机械性能，在锂离子电池、集成电路、5G通信、新型显示等电热应用领域展现出广阔的产业应用前景。石墨烯粉体是我国商业化石墨烯产品的主要类型，由大量“石墨烯纳米片”组成，在锂离子电池电极材料、导电液、导热膜、重防腐涂料等产业领域已实现规模应用。石墨烯粉体的比表面积是影响其应用性能的关键特性参数之一，比表面积的准确可靠测定有利于石墨烯粉体的生产控制，进行应用性能调控。本标准给出了用氩气吸附静态容量法对产业化石墨烯粉体的比表面积进行准确测定的标准化测试分析方法，从很大程度上完善和补充国内现有石墨烯粉体测试方法标准的不足，可用于产业化石墨烯粉体的规格评价和质量控制，为推动石墨烯产业的高质量发展提供了标准技术支撑，具有重要的实用价值。一、背景对于固态样品比表面积的测定，业内通常依据国家标准GB/T 19587-2017/ISO 9277:2010《气体吸附BET方法测定固态物质比表面积》，但产业领域内根据此标准以N2作为吸附质测定石墨烯粉体的比表面积时，不同检测实验室间无法获得良好一致的检测结果，甚至在同一实验室对同一样品进行检测时，结果重复性也较差。国家标准指导性技术文件GB/Z 38062-2019《纳米技术 石墨烯材料比表面积的测试 亚甲基蓝吸附法》是针对石墨烯粉体的比表面积测试而制定的标准测定方法，但此文件中给出的测试样品需在液体中分散制样，试样处理过程复杂，影响因素繁多，从而造成实验过程的可控性及检测结果的重复性、复现性较差。本标准采用氩气吸附静态容量法来测定石墨烯粉体的比表面积，该方法具有简单、快速、准确的特点，能够有效地评估石墨烯粉体的表面性质。二、制定过程本标准涉及的技术和产业领域广泛，因此集合了国内相关领域的一批权威代表性的科研院所、检测分析平台、石墨烯粉体生产/应用企业、分析仪器厂家等产、学、研、用机构通力合作完成。牵头单位为国家纳米科学中心，共同起草单位有中国计量科学研究院、广州特种承压设备检测研究院、贝士德仪器科技（北京）有限公司、北京石墨烯研究院、青岛华高墨烯科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京低碳清洁能源研究院、浙江师范大学、泰州飞荣达新材料科技有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所。起草工作组历时3年对标准技术内容的可靠性进行了充分的实验验证，深入考察了不同类型石墨烯粉体的均匀性、稳定性，样品预处理方式、准确称重和转移、脱气处理温度和时间、吸附气体选择、测试程序、石墨烯粉体是否含有微孔及如何处理、测试数据选取和分析处理等关键技术点，确保标准的技术内容具备科学性、可操作性和广泛适用性。三、适用范围本标准适用于具有Ⅱ型（分散的、无孔或大孔）和Ⅳ型（介孔，孔径2 nm～50 nm之间)吸附等温线的石墨烯粉体的比表面积测定。含有少量微孔、吸附等温线呈现出Ⅱ型和Ⅰ型相结合或Ⅳ型和Ⅰ型相结合的石墨烯粉体比表面积测定也适用。本标准描述的方法，其他类型的碳基纳米材料，如碳纳米管、碳纤维、多孔炭等比表面积的测定也可参照使用。四、主要内容本标准技术内容涵盖氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的全流程，针对石墨烯粉体比表面积测定过程中的取样、称重、样品脱气处理温度和时间、测试程序设置以及比表面积计算给出了指引和规定，并在附录中给出了不同气体吸附质、不同类型石墨烯的比表面积测试实例及吸附热研究。术语和定义：包括不同类型石墨烯粉体、比表面积、气体吸附技术核心术语。一般原理：扼要介绍了氩气吸附静态容量法测量原理：以氩气为吸附质，在液氩温度（87.3 K）下通过静态容量法测量平衡状态下氩气分子的吸附等温线，采用BET多点法进行数据分析，获得石墨烯粉体样品的吸附量与比表面积。本文件应用范围包括Ⅱ型（分散的、无孔或大孔）和Ⅳ型（介孔，孔径2 nm～50 nm之间）吸附等温线以及II型和I型相结合或Ⅳ型和I型相结合的吸附等温线。氩气吸附静态容量法检测示意图（图1）、不同类型的吸附等温线图（图2）附下。取样和称重：取样量应大于样品的最小取样量，并根据仪器说明书综合考虑取样量。取样量宜使总表面积处于10 m2～120 m2范围。表观密度较大的样品可直接取样；表观密度小、易飘洒的样品，宜震实后取样，且选用较大体积的测试样品管。称重时需对精密电子天平进行校准，并注意气体回填、环境温度变化等因素的影响。标准中给出了如何称取不同类型石墨烯粉体的推荐操作。脱气条件和测试程序：测定前，应通过脱气除去样品表面的物理吸附物质，同时要避免表面发生不可逆的变化。脱气温度应低于样品的热分解温度，用热重分析法确定合适脱气温度。脱气时间由样品管内的真空度决定，推荐在脱气温度下样品管内的真空度最终达到≤1 Pa。标准中给出了如何确定脱气温度和时间、详细的测试程序和应满足的要求，以及不同类型测试样品的数据点选取原则和注意事项等。实验数据处理：详细给出了基于BET多点物理吸附法计算比表面积的方法和要求，及测试样品分别在含微孔、不含微孔情况时，如何对测试数据进行处理和分析。检测报告：基于测试过程和测试结果，安全要求给出检测报告并对测试结果进行不确定度分析。测试实例：附录中详尽给出了具有典型代表性的不同类型石墨烯粉体的测试实例，并展示了用不同吸附质气体（氩气、氮气、氧气、二氧化碳、氪气）顺序进行吸附时，测试样品所表现出的吸附行为差异，实验数据明确表明某些石墨烯粉体测试样品对N2分子存在特定吸附情况。通过研究不同类型石墨烯粉体吸附N2和Ar时的吸附热差异，进一步验证了石墨烯粉体存在对氮气的特异性吸附行为的存在，表明了选择Ar作为吸附质采取氩气吸附静态容量法测定石墨烯粉体比表面积的必要性。五、理论依据浅释在石墨烯粉体测试样品均匀性、稳定性满足测试要求的前提下，用氮气吸附BET法测量石墨烯粉体比表面积的准确性、可靠性较差的原因在于N2存在特定吸附行为：由不同生产厂家、不同生产工艺的产业化石墨烯粉体，通常不可避免的含有片层内缺陷、片径边缘位错、晶界等，从而造成处于特定位点上的碳原子活跃程度存在明显差异。此外不同表面改性生产工艺也会造成石墨烯粉体样品表面功能基团（如-OH）的差异。用具有四极矩的N2分子作为吸附质，会与石墨烯粉体中的活跃碳原子或极性吸附基团间形成特定吸附，使得形成不符合理想经典物理吸附模型的分子排列取向，造成多点吸附曲线的线性相关性较差，导致比表面积测试结果的准确性、可靠性也较差。氩气分子是单原子气体分子，电子已完全配对且不存在任何成键轨道，通常认为其不具有化学活性。氩气分子不存在四极矩，作为吸附质在石墨烯粉体材料表面吸附时，对样品表面结构或官能团的敏感性低，其吸附行为符合理想经典物理吸附模型，所以在液氩温度下进行比表面积测定时，可用经典BET理论进行计算。由于氩气与氮气的极化率和分子尺寸极为相似，他们的非特定吸附性质也极为相似，在非极性吸附剂上，氮的吸附热和氩的吸附热几乎相等。本标准用不同类型、不同表面修饰、不同极性的石墨烯粉体样品进行详细的试验验证，证实了采用Ar作为吸附质测定石墨烯粉体比表面积的科学性和合理性。本文作者： 刘忍肖 教授级高工；国家纳米科学中心 中科院纳米标准与检测重点实验室Email: liurx@nanoctr.cn 闫晓英 工程师； 国家纳米科学中心 技术发展部Email：yanxy@nanoctr.cn