SNT 2041-2008 纳米二氧化钛检验规程

书书书中华人民共和国出入境检验检疫行业标准犛犖／犜２０４１—２００８纳米二氧化钛检验规程犚狌犾犲狊犳狅狉犻狀狊狆犲犮狋犻狅狀狅犳狀犪狀狅狋犻狋犪狀犻狌犿犱犻狅狓犻犱犲２００８０４２９发布２００８１１０１实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布书书书中华人民共和国出入境检验检疫行　业　标　准纳米二氧化钛检验规程ＳＮ／Ｔ２０４１—２００８中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街１６号邮政编码：１０００４５网址ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｎｅｔ．ｃｎ电话：６８５２３９４６　６８５１７５４８中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷开本８８０×１２３０１／１６　印张０．７５　字数１４千字２００８年７月第一版　２００８年７月第一次印刷印数１—２０００书号：１５５０６６·２１８９０８　定价８．００元书书书前　　言　　本标准附录Ａ、附录Ｂ和附录Ｃ为资料性附录。本标准由国家认证认可监督管理委员会提出并归口。本标准主要由中国检验检疫科学研究院负责起草；北京科技大学，中华人民共和国山东出入境检验检疫局参与起草。本标准主要起草人：邹明强、田世民、曹林、薛强、李锦丰、王楠、张惠玲、陈彦长、邱月明。本标准系首次发布的出入境检验检疫行业标准。Ⅰ犛犖／犜２０４１—２００８纳米二氧化钛检验规程１　范围本标准规定了纳米二氧化钛的分类、技术指标、试验方法和检验规则。本标准适用于纳米二氧化钛的检验。２　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ＧＢ／Ｔ１２５０　极限数值的表示方法和判定方法ＧＢ／Ｔ６６７８　化工产品采样总则ＧＢ／Ｔ１３２２１　纳米粉末粒度分布的测定Ｘ射线小角散射法ＧＢ／Ｔ１９５９１　纳米二氧化钛３　产品分类根据纳米二氧化钛的晶体结构，纳米二氧化钛可分为两类：ａ）　锐钛矿型（Ａ）表示为ｎｍＴｉＯ２（Ａ）；ｂ）　金红石型（Ｒ）表示为ｎｍＴｉＯ２（Ｒ）。根据纳米二氧化钛的晶体形态可分为：ａ）　粒状（零维）纳米二氧化钛；ｂ）　线状（一维）纳米二氧化钛；ｃ）　带状或薄膜状（二维）纳米二氧化钛。根据纳米二氧化钛的微结构可分为：ａ）　单晶纳米二氧化钛；ｂ）　多晶纳米二氧化钛。４　技术指标４．１　外观：白色粉末。４．２　纳米材料应满足以下要求：ａ）　材料颗粒的三维尺寸中至少有一维尺寸小于１００ｎｍ；ｂ）　材料应具有该商品相应的纳米效应。４．３　纳米二氧化钛应符合表１的要求。表１　纳米二氧化钛的检验项目及指标项　　目指　　标ｎｍＴｉＯ２（Ａ）ｎｍＴｉＯ２（Ｒ）纳米二氧化钛的质量分数ａ／％≥９０纳米二氧化钛产出率／％≥８０１犛犖／犜２０４１—２００８表１（续）项　　目指　　标ｎｍＴｉＯ２（Ａ）ｎｍＴｉＯ２（Ｒ）电镜平均粒径（单晶或多晶）／ｎｍ粒状：三个方向尺度≤１００（长径比≤２）线状：两个方向尺度≤１００（长径比≥１０）带状及膜状：—个方向尺度≤１００（具明显条带形态或薄膜）粒状纳米二氧化钛ＸＲＤ线宽化法平均晶粒／ｎｍ≤１００比表面积／（ｍ２／ｇ）≥９０≥３５团聚指数（只适用于粒状纳米材料）≤１００汞（Ｈｇ）的质量分数ｂ／％≤０．０００１砷（Ａｓ）的质量分数ｂ／％≤０．０００５铅（Ｐｂ）的质量分数ｂ／％≤０．００１水分的质量分数ｂ／％≤２ｐＨ值６～８堆密度／（ｇ／ｃｍ３）≤０．５≤０．９晶体结构、微结构及横截面结构提供ＴＥＭ照片、ＨＲＴＥＭＸ照片、ＸＲＤ衍射谱及相应的纳米效应表征ａ由于表面涂复造成二氧化钛的质量分数略低于９０％可视为合格，但其中二氧化钛应为主体物。ｂ为化妆品、医药添加剂控制指标。５　试验方法５．１　安全提示按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定。５．２　一般规定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定。５．３　犡犚犇晶体结构的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．４　纳米二氧化钛质量分数测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．５　电镜测定方法５．５．１　实验原理利用电子显微镜（ＴＥＭ）配能谱仪（ＥＤＳ）探头，测定纳米材料的尺度、晶体形态及产出率，利用高分辨电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）测定晶体学参数、微区晶体结构。５．５．２　试剂和材料５．５．２．１　乙醇：分析纯。５．５．２．２　丙酮：分析纯。５．５．２．３　醋酸纤维树脂：分析纯。５．５．２．４　环氧树脂：分析纯。５．５．２．５　醋酸纤维树脂丙酮溶液（５‰）：用天平（５．５．３．１）称取醋酸纤维树脂（５．５．２．３）２．５ｇ于１０００ｍＬ的烧杯（５．５．３．２）中，加入５００ｍＬ丙酮（５．５．２．２），超声波（５．５．３．３）振荡下溶解，转移至５００ｍＬ玻璃２犛犖／犜２０４１—２００８磨口瓶（５．５．３．４）中，于４℃保存。５．５．２．６　蒸馏水：二次蒸馏水或去离子水。５．５．２．７　载玻片：２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．８ｍｍ或等效者。５．５．３　仪器和设备５．５．３．１　分析天平：感量为０．１ｍｇ。５．５．３．２　烧杯：１０００ｍＬ。５．５．３．３　超声波振荡器。５．５．３．４　玻璃磨口瓶：５００ｍＬ。５．５．３．５　铜网：直径３ｍｍ。５．５．３．６　注射器：１ｍＬ，带注射针头。５．５．３．７　喷镀仪。５．５．３．８　微栅：直径３ｍｍ。５．５．３．９　中空塑料管：内径３ｍｍ。５．５．３．１０　冷冻超薄切片机。５．５．３．１１　螺旋压力器。５．５．３．１２　研磨机。５．５．３．１３　离子减薄仪。５．５．３．１４　电子显微镜（ＴＥＭ）：配能谱仪（ＥＤＳ）探头，点分辨率不次于０．３ｎｍ；照相机（ＣＣＤ）像素≥１０２４×１０２４。５．５．３．１５　高分辨电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）：点分辨率优于０．２ｎｍ，照相机（ＣＣＤ）像素≥１０２４×１０２４。５．５．４　实验步骤５．５．４．１　电镜普通载膜的制备将干净载玻片（５．５．２．７）斜插入装有５‰醋酸纤维树脂丙酮溶液（５．５．２．５）的烧杯中，慢慢从烧杯中提取出来，将粘有醋酸纤维树脂薄膜的载玻片慢慢平放入装有蒸馏水（５．５．２．６）的烧杯，脱去醋酸纤维树脂薄膜。在薄膜上面均匀放上电镜试样铜网（５．５．３．５），用滤纸将放有铜网（５．５．３．５）的薄膜从水中粘取备用。５．５．４．２　普通电镜试样的制备称取１份纳米二氧化钛试样，加入２０份水（５．５．２．６）或乙醇溶液（５．５．２．１）混合，用超声波振荡器（５．５．３．３）振荡分散１５ｍｉｎ后，用注射器针头（５．５．３．６）抽取１滴滴在铜网（５．５．３．５）上面的薄膜上，形成水滴状，干燥后用喷镀仪（５．５．３．７）喷镀一层碳膜。５．５．４．３　高分辨电镜样品制备称取１份二氧化钛试样，加入２０份水（５．５．２．６）或乙醇溶液（５．５．２．１）混合，用超声波振荡器（５．５．３．３）振荡分散１５ｍｉｎ后，用注射器（５．５．３．６）抽取１滴～２滴滴在高分辨分析用的微栅（５．５．３．８）上面，待水滴干燥后备用。５．５．４．４　一维或二维横切面电镜样品制备将一维或二维纳米材料在中空塑料管中用环氧树脂（５．５．２．４）包埋，用超薄切片机（５．５．３．１０）切成横截面样品。对于喷镀或生长在基底的纳米薄膜，以环氧树脂（５．５．２．４）对粘后，用螺旋压力器（５．５．３．１１）压实，切成横截面样品，用离子减薄仪（５．５．３．１３）减薄，再用喷镀仪（５．５．３．７）喷碳，即制成电镜样品。５．５．４．５　粒状纳米二氧化钛试样平均粒径的测定将普通电镜试样放置电子显微镜（５．５．３．１４）的样品台上，在约１０万放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片（参见附录Ａ）。在照片上用标尺测量不少于１００个颗粒的长径和短径（可用计算机软件进行统计处理），取算术平均值。３犛犖／犜２０４１—２００８平均粒径犱按式（１）计算：犱＝∑（犱１＋犱２）２狀…………………………（１）　　式中：∑（犱１＋犱２）———微粒直径之和，狀为选取的颗粒数，大于１００，单位为纳米（ｎｍ）。５．５．４．６　线状纳米二氧化钛试样平均线径和长度的测定将普通电镜试样放置于电子显微镜（５．５．３．１４）的样品台上，在约１０万倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片。在照片上用标尺测量不少于１００个颗粒的短径，取算术平均值作为纳米线的平均直径（参见附录Ｂ）；在约１千倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片。在照片上用标尺测量不少于１００个颗粒的长度，取算术平均值作为纳米线的平均长度。５．５．４．７　条带状纳米二氧化钛试样平均厚度和长度的测定将普通电镜试样放置于电子显微镜（５．５．３．１４）的样品台上，在约１０万倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片。在照片上用标尺测量不少于１００个颗粒的厚度，取算术平均值作为纳米带的平均厚度；在约１千倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片。在照片上用标尺测量不少于１００个颗粒的长度，取算术平均值作为纳米带的平均长度。５．５．４．８　二维薄膜状纳米二氧化钛试样平均厚度的测定将制得的二维横切面电镜样品放入电镜（５．５．３．１４）中，在约１０万倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片。在照片上用标尺测量不少于１００个部位的厚度，取算术平均值作为纳米薄膜的平均厚度。５．５．４．９　晶体形态测定将普通电镜试样放置于有成分鉴定装置的电子显微镜（５．５．３．１４）的样品台上，在约１０万倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片，描述晶体形态（粒状、线状或带状及薄膜状）。５．５．４．１０　产出率的测定在５０００倍的放大倍数下，选择颗粒明显、均匀和集中的区域，放入ＥＤＳ探头，除去物镜光阑，通过改变聚光镜电流和灯丝偏压调节能谱仪计数率达３０００脉冲／（ｓ·１０－９Ａ），对视域内不同亮度、形态和大小的颗粒进行成分鉴定和标定，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片，排除大于纳米尺度的颗粒和其他物质纳米颗粒所占面积的比，确定所要求的纳米颗粒在总的视域占有面积比例既为产出率。５．５．４．１１　微结构的测定将高分辨电镜样品、一维或二维横切面电镜样品放置于高分辨电子显微镜（５．５．３．１５）的样品台上，在约４０万倍的放大倍数下，用照相机或ＣＣＤ数字记录系统摄下５个视域的电子显微镜图片，通过高分辨条纹像、点阵像或结构像分析样品的微结构以确定样品为单晶还是多晶及结构特点（参见附录Ｃ）。５．６　犡犚犇线宽化法平均球状晶粒尺度的测定按ＧＢ／Ｔ１３２２１规定测定。５．７　比表面积的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．８　团指数的测定（只适用于粒状纳米材料）按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．９　汞质量分数的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。４犛犖／犜２０４１—２００８５．１０　砷质量分数的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．１１　铅质量分数的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．１２　水分测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．１３　狆犎值的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。５．１４　堆密度的测定按ＧＢ／Ｔ１９５９１规定测定。６　检验规则６．１　按ＧＢ／Ｔ６６７８规定确定采样单元数。采样时，将采样器自袋的中心垂直插入至料层深度的四分之三处采样。将采出的样品混匀，用四分法缩分至不少于２００ｇ。将样品分装于两个清洁、干燥的具塞广口瓶或塑料袋中，密封。注明产品名称、类别、批号、采样日期和采样者姓名。一份供检验用，另一份保存备查，保存时间由生产厂根据实际情况确定。６．２　检验结果如有一项指标不符合本标准要求，应重新自两倍量的包装中采样进行复验，复验结