气相色谱应用于尾气排放的分析技术研究

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1、中文摘要酵类燃料替代汽油或柴油后，降低了颗粒物(PM)，氮氧化物(NOD、总碳氢(n王c)和一氧化碳(cO)等常规污染物的排放，但是却提高了甲醇、乙醇、甲醛和乙醛等非常规污染物的排放，而且这些非常规污染物的累积及其光化学产物都会对人类健康及环境造成危害。因而，十分有必要建立高灵敏度的分析方法，跟踪研究醇类发动机非常规污染物排放特点。本文以毛细管气相色谱仪(氢火焰检测器)为基础，先后研究并实施了直接进样技术、瞬间加压技术、醛类化合物衍生化反应技术以及碳纳米管吸附一热解吸技术等～系列探索性的气相色谱方法对醇类发动机的非常规污染物进行了试验研究。首先采用直接进样技术对燃烧甲酵发动机非常规污染物进行了

2、全面的分析和验证，结果表明直接进样技术在一定的色谱条件下可以检测分析醇类发动机的甲醇、甲醛和乙醛等非常规污染物，基本上满足实际分析的要求。为了提高检测灵敏度，设计瞬间加压技术首先对甲醇、乙醇、甲醛和乙醛等进行了试验，然后对乙醇体积含量为10％的汽油(记为EIO)蒸发排放物进行了分析，结果表明可比直接进样技术提高检测灵敏度8～10倍，可以应用于实际问题的研究。同时为了提高尾气中醛类化合物的灵敏度，试验了醛类化合物的衍生化反应气相色谱法。该方法是将易挥发的低碳数醛类化合物转变为难挥发的醛腙衍生物(易被氢火焰检测器易检测)，采用标准曲线法定量，既避免了寻求合适内标物的困难，又避免了烃类化合物的干扰，

3、是分析尾气中醛类化合物的行之有效的方法之一。为了能比较全面提高非常规污染物的分析灵敏度，最后试验了碳纳米管吸附一热解吸／气相色谱法，选用碳纳米管作吸附剂，毛细管作吸附管，实现了样品的前处理和分析一体化，避免了样品在前处理过程中所造成的不必要损失。在实验中通过对甲醇、乙醇、苯、l，3．丁二烯、丙酮、甲醛和乙醛等七种化合物及实际样品进行试验，均表明了该方法具有可行性、可靠性、准确性。直接进样技术、瞬间加压技术、醛类化合物衍生化反应技术及碳纳米管吸附一熟解吸技术等几种气相色谱法分析方法的最终确立，可为醇类发动机非常规污染物的分析检测提供了强有力的技术支持。关键词：非常规污染物，灵敏度，瞬间加压，衍生

4、化反应，吸附一熟解吸ABSTRACT．ParticularMatter(PM)．nitrogenoxides(NOx)，totalhydrocarbons(THC)andcarbonmonoxide(C0)etaldramaticallydecreasewhenalcoholfuelssubstituteforgasolineordiesel，butuureglllatedemissionsincludingmethanol，ethanol，formaldehydeandacetaldehydeetalincreasecomparatively．Becausetheaccumulationso

5、funregulatedemissionsandtheirphotochemicalproductionswillbeseriouslyharmfult0humanhealthandenvironment,itisnecessarytoestablishtheanalyticmethodsthatc蛐beprovidedwithhighersensitivity．Directinjection,instantaddingpressure，derivativereactionforaldehydesandcarbonnanombeadsorption-thermaldesorptionetalw

6、ereinvestigatedonthecapillarygaschromatograph(Gc)toimprovethesensitivityofunregulatedemissions．Firstlyunregulatedemissionsfrommethanol-engine(fuelswithdifferentvolumeconcentrationsof15％，85％and100％methanol，markedaSM15，M85andM100)wereanalyzedbyGC晰tlldirectinjection,andresultsshowedtllalthistechnologyb

7、aSicallysettledfordetectionofmethanolandformaldehydetmre刚atedemissionsformethan01．fuels．Togethightsensitivity,instantaddingpressureWaSin．educedintoGCtoanalyzeuuregtllatedemissions，experimentresultshow