[發明專利]一種同時檢測氣體中總揮發性有機污染物和非甲烷總烴濃度的方法

有效

• 申請號: 201910812906.6
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110411972B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張中申;黎剛剛;郝鄭平;李娜;張鑫;程杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種同時檢測氣體中總揮發性有機污染物和非甲烷總烴濃度的方法。所述方法包括如下步驟：1)待測氣體分別通通過高溫催化氧化柱和中溫選擇性催化氧化柱，分別在大于440℃和260～380℃的條件下進行催化氧化，采用NDIR儀器檢測經催化氧化后的氣體中二氧化碳的濃度，經換算即分別得到待測氣體中TVOCs和NMHC的濃度；完全催化氧化柱和選擇催化氧化柱中裝載的催化劑的組成如下：包括載體和負載于載體上的活性金屬。本發明基于催化氧化?NDIR的技術檢測非甲烷總烴，通過甲烷乙烷混合氣體的選擇催化氧化作為模型反應，證實了所采用的催化劑具有非常高效的選擇性轉化NMHC而不轉化甲烷的能力，完全適用于在總揮發性有機污染物和非甲烷總烴檢測中的應用。

技術領域

本發明涉及一種同時檢測氣體中總揮發性有機污染物和非甲烷總烴濃度的方法，屬于氣體監測領域。

背景技術

在環境監測領域，總揮發性有機化合物(Total Volatile Organic Compounds，TVOCs)按世界衛生組織(WHO，1989)對其的定義為：熔點低于室溫而沸點在50～260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。非甲烷總烴(Non-Methane Hydrocarbon，NMHC)通常是指除甲烷以外的碳氫化合物(其中主要是C2～C8)的總稱，除含有碳氫化合物外，還包括醇、醛、酸、酯、酮等碳氫化合物衍生物以及C₈以上揮發性有機物質。總揮發性有機化合物(TVOCs)和非甲烷總烴(NMHC)是兩個不同的概念，定義上總揮發性有機化合物所涵蓋的范疇大于非甲烷總烴，即有無加上甲烷濃度的區別。目前，TVOCs和NMHC是主要的幾種環境空氣和工業廠界源排放氣體的污染程度指標，通過TVOCs和NMHC濃度值即可得到污染氣體濃度的大致情況，有利于為環境監測與環境執法提供一種快速簡便的測量指標。TVOCs和NMHC不僅對會對人體身體健康造成直接影響，而且其還具有光化學活性，對大氣灰霾以及光化學煙霧現象產生起著重要影響。

由于大氣有機污染物的排放逐漸受到政府、社會與公眾的廣泛關注，總揮發性有機物和非甲烷總烴的監測儀器的靈敏性、便捷性以及安全性等性能一直以來都是環保部門和監測儀器制造廠商的關注重點。目前在非甲烷總烴的檢測分析方法中，普遍采用的分析方法包括氣相色譜法、熒光光度法、毛細管電泳法等。其中，因為氫火焰離子檢測器(FID)對碳氫有機物具有的高靈敏度和線性寬度，所以用色譜柱分離甲烷和NMHC加FID檢測器(GC+FID)方法是國內普遍采用的非甲烷總烴監測的一種手段。然而，GC+FID方法存在的檢測器壽命問題、高純氫氣安全性問題、環境氣體干擾、“等碳效應”導致的含不飽和鍵或雜原子有機物響應值低所引起的檢測濃度的誤差、不能連續分析采樣等諸多缺點，嚴重制約著其在不同污染排放源中TVOCs和NMHC監測的應用。

現有技術公開了利用催化法檢測非甲烷總烴的方法，但是其方法都是利用FID檢測甲烷，利用催化技術將TVOCs轉換為甲烷，再用FID檢測生成甲烷，進而得到NMHC濃度，這種方法依舊使用GC+FID檢測甲烷的濃度，本質上沒有擺脫GC+FID檢測法的固有缺陷，如便捷性、安全性和經濟性低等缺點，對目前環境監測領域需求的高經濟性、高效率的檢測TVOCs和NMHC還是會有一定的困難。