[發(fā)明專利]一種同時測定源匯材料中半揮發(fā)性有機物特性參數(shù)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010021201.5
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111562320B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 熊建銀;張宣凱;楊韜;王海媚
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于室內環(huán)境檢驗技術領域，特別涉及能同時測定源匯材料中半揮發(fā)性有機物特性參數(shù)的方法。該方法包括：建立環(huán)境艙中半揮發(fā)性有機物SVOC濃度的物理模型；將待測源材料置于恒定溫濕度的環(huán)境艙內，將純凈空氣以恒定通風量通入環(huán)境艙內，SVOC先從源材料中擴散到匯材料，一定時間后匯材料中的SVOC重新散發(fā)至環(huán)境艙內空氣中，測量不同時間的環(huán)境艙內SVOC濃度值；然后根據(jù)物理模型計算得到實驗過程中的源材料/空氣界面處表面氣相濃度y₀、匯材料中擴散系數(shù)D_m和分配系數(shù)K。本發(fā)明的測定方法實驗周期短、測試方便且精度高，能同時測定三個特性參數(shù)，可用于實驗室檢測和工程應用。

所屬技術領域

本發(fā)明屬于室內車內環(huán)境檢驗技術領域，特別涉及能實現(xiàn)同時測定源匯材料中半揮發(fā)性有機物特性參數(shù)的方法。

背景技術

半揮發(fā)性有機物(SVOC)在室內環(huán)境中無處不在，是造成室內空氣質量低劣的重要原因。SVOC包括鄰苯二甲酸鹽、多環(huán)芳烴、多溴二苯醚等，可作為增塑劑，增強建筑材料及生活用品的性能。由于SVOC的高沸點和低飽和蒸氣壓的特性，很容易吸附到建筑材料、衣服及人體皮膚表面。人體可通過吸入、口入、皮膚接觸三種方式攝入SVOC，這會對人體健康產生嚴重危害，引發(fā)哮喘過敏和肺癌等病癥。在室內環(huán)境中，SVOC的遷移主要包括散發(fā)、吸附和暴露過程，這三種過程會影響不同傳輸媒介中的SVOC濃度。對于吸附過程，地毯、廚具、衣服是居住環(huán)境中典型的匯材料。研究表明，SVOC在匯材料中的吸附行為可由兩個特性參數(shù)來表征：擴散系數(shù)(D_m)和分配系數(shù)(K)。準確確定匯材料的吸附關鍵參數(shù)是研究SVOC在室內環(huán)境中的傳輸行為以及評估相關健康風險的基礎，目前測定上述關鍵參數(shù)的方法有瞬態(tài)法、平衡法、濃度軌跡法等。對于瞬態(tài)法，當取出部分測試材料以測量材料相中SVOC濃度時，環(huán)境艙內的SVOC遷移會受到干擾，導致獲得的關鍵參數(shù)存在一定誤差。對于平衡法，由于SVOC在測試匯材料中的吸附很強，達到測試平衡所需的時間很長(約10-85天)，而且一般只能得到K值。濃度軌跡法可以縮短測試時間(約16天)，但參數(shù)確定需要兩組實驗系統(tǒng)，并且所測試的匯材料必須形狀規(guī)則，限制了該方法的應用范圍。為評估SVOC暴露相關的健康風險，還需測定源材料的散發(fā)特性參數(shù)，即材料/空氣界面處表面氣相濃度(y₀)，目前尚無同時測定匯特性參數(shù)(D_m和K)和源特性參數(shù)(y₀)的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有測量方法的局限性，提出一種同時測定源匯材料中半揮發(fā)性有機物特性參數(shù)的方法。本發(fā)明的參數(shù)測定方法實驗系統(tǒng)簡單、測試周期短、精度高、一次實驗能同時完成三個特性參數(shù)測定，便于實驗室檢測和工程應用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于源材料中SVOC的散發(fā)過程及特性、匯材料中SVOC的吸附過程及特性，提出了同時測定源材料/空氣界面處表面氣相濃度y₀、匯材料中擴散系數(shù)D_m和分配系數(shù)K的方法，包括如下步驟：

1)建立環(huán)境艙中SVOC濃度的物理模型；當源材料中SVOC散發(fā)及匯材料中SVOC吸附過程同時發(fā)生并達到一定時間后，環(huán)境艙內SVOC濃度可描述為：

C_a(t)＝M+N·exp(-R·t) (1)