超临界法PM2.5气溶胶制备实验研究

发布时间：2017-05-18 14:09

  本文关键词：超临界法PM2.5气溶胶制备实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于全国PM2.5气溶胶监测设备的监测结果参差不齐,因此,急需一种标准的PM2.5气溶胶对该部分设备进行检测校准。为此,本文就标准PM2.5气溶胶的制备开展相关研究工作,该研究工作的开展对于PM2.5气溶胶监测设备的检定、校准具有重要意义。本文基于本课题组研制的PM2.5气溶胶发生装置,分别利用PGSS法与SAS法对标准PM2.5气溶胶的制备开展了研究。确定以PGSS法制备聚乙二醇气溶胶颗粒过程的影响因素,并设计了L9(34)正交实验方案,在不同实验条件下收集到的气溶胶颗粒的平均粒径分别在1μm、1.9μm、2.3μm、17μm、20μm左右,且同一条件下的颗粒粒径分布不均匀,团聚情况严重。并根据实验结果对实验因素的影响程度及趋势进行了分析,分析结果表明:二氧化碳流量喷嘴尺寸高压釜温度高压釜压力;高压釜温度过高或过低、二氧化碳流量和喷嘴尺寸越大,所制备颗粒尺寸越大;高压釜压力越高、喷嘴尺寸的适当减小,所制备颗粒尺寸越小。确定以SAS制备聚苯乙烯气溶胶颗粒过程的影响因素,并进行响应曲面法实验方案的设计,实验收集到的颗粒粒径在1~10μm左右,且同一条件下的颗粒粒径分布均匀性较好,粒径分布较窄。并根据实验结果对实验因素的影响程度及趋势进行了分析,分析结果表明:结晶釜温度气液比溶液浓度结晶釜压力;溶液浓度越大、结晶釜温度越高,所制备颗粒尺寸越大;结晶釜压力越高、气液比越大,所制备颗粒尺寸越小。通过对实验结果的分析,SAS法相比于PGSS法制备的气溶胶颗粒效果更好一些,同时也验证了本课题组所研制的PM2.5气溶胶发生器对于PM2.5气溶胶的制备具有可行性。本文标准PM2.5气溶胶制备的实验研究中,制备的气溶胶颗粒物的粒径大小、均匀性等还存有一些问题。因此,还需对实验设备及参数做进一步的优化改进,以达到预期的实验结果。
【关键词】：PM2.5 气溶胶 超临界二氧化碳 聚乙二醇 聚苯乙烯 PGSS SAS
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513;X831
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 传统制备气溶胶的方法9-11
• 1.3 超临界流体简述11-13
• 1.4 超临界流体技术13-14
• 1.5 超临界流体技术制备超微颗粒14-19
• 1.5.1 超临界溶液快速膨胀技术14-16
• 1.5.2 超临界抗溶剂技术16-17
• 1.5.3 气体饱和溶液微粒形成技术17-19
• 1.6 课题研究内容及意义19-20
• 2 实验装置及方案20-33
• 2.1 气溶胶发生装置及工艺流程20-23
• 2.2 表征装置23-26
• 2.3 气溶胶颗粒制备实验方案设计26-32
• 2.3.1 PGSS法实验方案设计27-29
• 2.3.2 SAS法实验方案设计29-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 PGSS法制备气溶胶颗粒实验研究33-40
• 3.1 引言33
• 3.2 气溶胶颗粒制备33-34
• 3.2.1 实验试剂和材料33-34
• 3.2.2 实验操作步骤34
• 3.3 气溶胶颗粒表征34-39
• 3.3.1 扫描电镜表征34-37
• 3.3.2 粒径谱仪表征37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 SAS法制备气溶胶颗粒实验研究40-51
• 4.1 引言40-41
• 4.2 气溶胶颗粒制备41-42
• 4.2.1 实验试剂和材料41
• 4.2.2 实验操作步骤41-42
• 4.3 气溶胶颗粒表征42-50
• 4.3.1 扫描电镜表征42-47
• 4.3.2 激光粒度分析仪表征47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 实验结果讨论51-69
• 5.1 PGSS法制备的气溶胶颗粒结果讨论51-57
• 5.2 SAS法制备的气溶胶颗粒结果讨论57-69
• 结论69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76-77

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