大气挥发性有机物样品连续快速捕获、富集关键技术研究

发布时间：2020-07-22 16:00

【摘要】：大气VOCs是形成细粒子(PM_(2.5))和臭氧的重要前体物质,大气VOCs在PM_(2.5)中的比重占20%~40%左右,还有部分PM_(2.5)由大气VOCs转化而来。大气VOCs不仅对环境有较大影响,对人体的神经和内脏具有不同程度的损害。随着社会不断发展和进步,工业污染和交通污染对大气VOCs生成的贡献率越来越大。由于大气VOCs的危害性,有必要采取一些应对措施,以保护人类不会受到侵害。因此,也迫切需要探讨到一种高效的快速捕集环境空气中大气VOCs的设备,并对其进行实时监测;也便于通过一些电子手段查阅到当前的污染状况并作出反应。本文以一定浓度的标准气体为研究对象,通过改变反应条件来研究仪器对一定浓度标准气体的捕集效果。主要的研究内容包括:超低温冷凝捕集技术和吸附捕集技术。超低温冷凝捕集技术即是在超低温的状态下,实现对大气VOCs的捕集、富集、浓缩。吸附捕集技术是利用吸附剂比表面积大、多孔结构、对物质有极强的吸附能力等特点,来捕集大气VOCs。在研究超低温冷凝捕集技术时,对捕集性能可能有影响的因素包括08制冷机温度、04制冷机温度、采样方式差异、标准气体是否加湿、监测标准气体的种类等。通过实验结果表明:当08制冷机的温度设置为(-65℃--35℃)时,超差率(即测定的浓度范围不超过2.8-5.2ppb)远小于30%;当04制冷机的温度设置为(-30℃--20℃),超差率远小于30%;对标准气体进行加湿,会对丙酮、甲基叔丁基醚等含氧化合物的捕集性能的提升有一定的影响。并且采用何种进样方式,改变标准气体种类前后对捕集性能无明显提升,但捕集性能处于良好的状态。在研究吸附捕集技术时,主要考虑的是吸附剂目数对实验的影响。对一级吸附和二级吸附的测试中发现,测定结果与初始浓度值的相对偏差总是在30%附近,相关技术有待进一步研究。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X51
【图文】：

空白图,氮气,空白,相关仪

（2）在步骤（1）中对仪器进行了空白测试，确认仪器属于干净状态。为了进一步确保参与实验的相关仪器都是否干净，接下来要做氮气空白测试 TH-303 动态稀释仪是否干净。在采样口接入高纯度氮气（99.999%），氮气从采样口进入后，通过TH-303 动态稀释仪，紧接着通过后方连接的加湿器，然后进入到 TH-300B 系统中的冷肼进行捕集，最后送入 GC-FID 进行检测分析。见图 2.3。

状态图,仪器,空白,实验产生

第 2 章材料和方法（1）先对仪器进行空白测试，以确保仪器无污染。本测试主要是对 TH-300B系统环境内所残留物质进行测试，确认残留物质浓度是否会对后续实验产生影响。见图 2.2。

重复性,捕集,气体,外标准

第 2 章材料和方法（3）由于稀释前的标准气体浓度均为 1ppm，而捕集的气体浓度应为 4ppb。稀释配比可见表 3.1。外标准气体、内标准气体、稀释气 3 个不同线路的气体分别连接 TH-303 动态稀释仪上对应的连接口，随后进入 TH-300B 主系统进行捕集浓缩。重复性结果见图 2.4。

【参考文献】