能源危机、环境污染一直都是困扰人类的世纪难题。半导体光催化材料由于具有有效的广谱抗菌、除臭作用，能够分解空气及水中有机污染物，还可以将太阳能转化为化学能，而且还具有可重复利用等特点，因此在环境治理、功能建材、能源循环利用等方面有着巨大应用前景。

目前光催化材料应用领域包含了抗细菌、抗真菌、抗病毒、空气净化、防污自洁、大气污染治理、水处理等领域，其中抗病毒技术可广泛应用于相关产品。比如，相关研究较多的光催化材料有 TiO2，ZnO，CdS，WO3，Fe203等，其中 TiO2氧化活性较高，化学稳定性好，对人体无毒害，成本低，无污染，属于优秀的绿色环保型材料。

在半导体光催化材料的开发、性能比对、质量保证、表征、可靠性及设计过程中，安全性评价试验、抗菌性能评价试验、抗病毒性能评价试验都是重要的研究方法。其中催化抗菌材料安全性评价方法一般采用极限经口毒性试验、急性眼刺激性试验、皮肤刺激性试验等方法测试，具体可参SN/T 4307-2015 《光催化抗菌材料安全性评价方法》。

抗菌性能试验主要是利用大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌等菌种来培养测试。参考标准可以依据GB/T 23763-2009 《光催化抗菌材料及制品 抗菌性能的评价》、GB/T 30706-2014 《可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价》。

以上性能测试，我们都能找到具体的参考国家标准，但是对于重要的抗病毒性能评价试验，目前可供参考的只有国际标准ISO 18061:2014《精细陶瓷(高级陶瓷, 高级工业陶瓷) —半导体光催化材料抗病毒活性的测定—Q-β噬菌体试验方法》。

ISO 18061:2014主要是规定了半导体光催化材料在紫外光照条件下抗 Q-β噬菌体活性试验方法。标准规定了含有光催化剂或表面有光催化膜的材料的抗病毒活性的测试方法，通过计数经紫外光照之后的 Q-β噬菌体的减少来确定其抗病毒活性。

该方法中适用于应用其抗病毒性能的光催化材料。以噬菌体 Q-β作为流感病毒的替代病毒使用，可以适用于不同类型、不同功用的半导体光催化材料，其基本形制包括片状、块状或平板状等，但不包括粉末，颗粒或多孔光催化材料。不过，如果是光催化材料用于其他用途，如抗菌、抗真菌、降解水中污染物、自清洁、防结霜和空气净化，则本方法不适用。

一、试验原理

原理是主要通过将试样与噬菌体接触并置于紫外光下照射，从而获得光催化材料的抗病毒活性值，主要适用于片状、块状或平板状材料的测试 。在光催化处理的样品上接种噬菌体悬液，然后暴露与已知强度的UV光下，持续照射一定时间。光照结束后，取出样品并用Q-β噬菌体.的敏感宿主大肠杆菌测定洗脱液的噬菌斑形成单位。通过比较未经光催化剂处理的材料和光催化材料在经过特定强度照射后的噬菌体数，及未经光催化处理的材料和光催化材料在暗条件下相同时间的噬菌体数进行计算而得到测试结果。

二、试验菌种

试验菌种主要为Q-β噬菌体、大肠杆菌。由于参考国际标准，测试试验所使用的菌株要求必须从世界菌种保藏联合会(WFCC)和日本菌种保藏协会(JSCC)的成员机构获得，并且符合相关编号要求或等效。微生物的无菌操作应在合适的生物安全柜中进行。具体如下表

三、试验步骤

1.在培养皿底部放置无菌的保湿滤纸，加入足量的无菌水，在滤纸上放置玻璃棒或玻璃管，光催化处理面向上，放置测试样品。测试中使用的光催化处理试样和未经处理的试样均按上述程序放置（前者 6 块，后者 9 块）；

注（1）：为避免试样与润湿的滤纸接触，使用了玻璃管或玻璃棒。

注（2）：为防止保湿玻璃片起雾，往培养皿中加入 4 ml～6 ml 无菌水即足够。

2.使用无菌的吸头吸取 0.15 ml 测试噬菌体悬液并将其滴加到每一个试样上，在液滴上贴覆盖膜然后轻推使噬菌体悬液均匀分散至整个膜表面。小心操作勿使液体溢出膜外。如果使用非常规尺寸试样，可调整噬菌体悬液接种体积以适应覆盖膜尺寸；

注（3）：常规接种体积可能会造成噬菌体悬液从膜边缘溢出或者不能均匀分布。这时，可以减半或加倍接种体积。但是，如果噬菌体悬液的接种量改变了，每片试样上接种的噬菌体的数量应与标准规格一致，应在 1.0×106pfu～4.0×106 pfu 范围内。

注（4）：此步骤不应使用涡旋器以免造成噬菌体感染力的丧失。推荐使用手动混悬。

3. 将保湿玻璃板放置于培养皿顶部；

4.除 3 片未经处理的试样接种后立即测定噬菌体滴度外，其余样片进行光照试验

5.取 3 片接种噬菌体悬液后的未经处理试样（噬菌体立即接种后试样），使用无菌镊子将其覆盖膜和未经处理的试样放入均质袋内，小心操作勿使噬菌体悬液从覆盖膜或试样片上溢出。加入 10 ml SCDLP，在袋外用手充分搓洗试样和膜，以洗出噬菌体悬液。尽快对洗出液进行噬菌体滴度测试。

注（5）：如果证实其效果，亦可使用其它类似于均质袋的器具。如果证明可以达到相同的结果，则可以使用其他器具替代均质袋。

根据微生物的特性和测试方法不同，现在应用于半导体光催化材料抗微生物技术分为抗真菌、抗细菌和抗病毒，其中抗病毒技术的应用可以防止病毒在物体表面传播，具有重大的实用价值。

目前国际 ISO 相关标准均包括抗细菌、抗真菌和抗病毒 3 种测试方法，因此和国际接轨，结合我国具体的半导体光催化行业的环境条件和实际应用的光催化材料及制品抗病毒活性测试方法及评价体系，不但可以为已有光催化抗菌测试技术标准的必要补充同时对提升光催化材料及制品的技术含量，推动光催化材料及其产业的健康发展都有极大的意义和必要性。