[發(fā)明專利]檢測固體樣本對含氫原子的氣體的吸附量的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410503967.1
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104237283B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胥蕊娜;姜培學(xué);薛華慶
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種檢測固體樣本對含氫原子的氣體的吸附量的方法，其特征在于，包括下列步驟：

(1)使用核磁共振儀收集所述固體樣本的吸附核磁共振信號；以及

(2)基于所述固體樣本的吸附核磁共振信號，確定所述固體樣本對所述含氫原子的氣體的吸附量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體樣本包括下列中的至少一種：煤、頁巖、活性碳、碳纖維和碳納米管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含氫原子的氣體包括下列中的至少一種：甲烷、乙烷和氫氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)進(jìn)一步包括：

(2-1)根據(jù)所述固體樣本的吸附核磁共振信號，確定所述固體樣本的吸附核磁共振信號的信號面積S；以及

(2-1)基于公式(I)確定所述固體樣本對所述含氫原子的氣體的吸附量V：

V＝A×(S–B)??(I)

其中，A和B為預(yù)先確定的常數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述常數(shù)A是通過下列步驟確定的：

使用核磁共振儀收集吸附量為V_{標(biāo)準(zhǔn)}的標(biāo)準(zhǔn)樣本的吸附核磁共振信號；

基于所述標(biāo)準(zhǔn)樣本的吸附核磁共振信號，確定所述標(biāo)準(zhǔn)樣本的吸附核磁共振信號的信號面積S_{標(biāo)準(zhǔn)}；以及

基于公式(II)確定所述常數(shù)A：

A＝V_{標(biāo)準(zhǔn)}/S_{標(biāo)準(zhǔn)}??(II)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述常數(shù)B是通過下列步驟確定的：

使用核磁共振儀收集對照樣本的吸附核磁共振信號，其中，所述對照樣本已知不吸附所述含氫原子的氣體；

基于所述對照樣本的吸附核磁共振信號，確定所述對照樣本的吸附核磁共振信號的信號面積S_{基準(zhǔn)}；

使用核磁共振儀收集所述固體樣本在真空條件下的吸附核磁共振信號；

基于所述固體樣本在真空條件下的吸附核磁共振信號，確定所述固體樣本在真空條件下的吸附核磁共振信號的信號面積S_初始；以及

基于公式(III)確定所述常數(shù)B：

B＝S_{基準(zhǔn)}+S_初始??(III)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)樣本包括下列中的至少一種：環(huán)氧樹脂和玻璃。

8.一種檢測固體樣本對含氫原子的氣體的吸附量的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

核磁共振儀，用于收集所述固體樣本的吸附核磁共振信號；以及

分析裝置，所述分析裝置用于基于所述固體樣本的吸附核磁共振信號，確定所述固體樣本對所述含氫原子的氣體的吸附量。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固體樣本包括下列中的至少一種：煤、頁巖、活性碳、碳纖維和碳納米管。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述含氫原子的氣體包括下列中的至少一種：甲烷、乙烷和氫氣。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分析裝置包括：

信號接收單元，所述信號接收單元適于從上述核磁共振儀接收所述固體樣本的吸附核磁共振信號；

信號面積確定單元，所述信號面積確定單元適于根據(jù)所述固體樣本的吸附核磁共振信號，確定所述固體樣本的吸附核磁共振信號的信號面積S；以及

吸附量計(jì)算單元，所述吸附量計(jì)算單元適于基于公式(I)確定所述固體樣本對所述含氫原子的氣體的吸附量V：

V＝A×(S–B)??(I)

其中，A和B為預(yù)先確定的常數(shù)。