[實用新型]氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統

有效

• 申請號: 202020738007.4
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN212008312U
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 曾光;劉許強;楊桂霞;楊娜;蹇源
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院核物理與化學研究所
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/03
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 張保朝

本實用新型公開了一種氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統。該系統包括氣體發生裝置、干氣路和濕氣路、濕度監測裝置、排空氣路和反應氣路、溫度控制裝置、紅外光譜測試裝置及計算機。本實用新型的氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統能夠原位實時記錄氣、液非均相反應的紅外光譜，同時，還可方便地調節反應的溫度和濕度，為氣、液非均相反應動力學、反應機理等研究提供重要數據。

技術領域

本實用新型屬于非均相反應測試技術領域，具體涉及一種氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統。

背景技術

氣、液非均相反應時刻發生在大氣中。通過氣、液非均相反應，懸浮在大氣中的液態氣溶膠顆粒可改變其化學組分、吸濕性、折射率、尺寸大小等性質，從而影響大氣能見度、大氣水循環、氣候變化、人類健康等。研究氣、液非均相反應，包括研究反應產物的種類、數量及其物理化學特性，反應速率，反應路徑、機理等，對于認識氣溶膠顆粒在大氣中的形成、生長、轉化等過程、以及有效治理大氣污染、準確預測氣候變化等具有重要意義。

目前，研究氣、液非均相反應多采用氣相色譜-質譜(氣-質)聯用技術。氣-質聯用技術可以給出不同反應時刻反應產物的種類及其對應含量，為氣、液非均相反應動力學研究、反應機理研究等提供重要數據。然而，氣-質聯用技術的實驗操作流程相對復雜，后續數據處理繁復，儀器價格昂貴，且對被測液體樣品的物性也有要求，一般要求液體樣品能夠被霧化且具有較高的熱穩定性，這使得該技術的應用范圍受到限制。此外，真實大氣環境中溫度和濕度的變化范圍非常寬，不同溫度、濕度條件下發生的氣、液非均相反應速率可能差別很大，甚至反應路徑都有所不同，而利用氣-質聯用技術研究氣、液非均相反應時，較難實現對反應溫度和濕度的調控，進一步限制了氣-質聯用技術在氣、液非均相反應研究中的應用。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統。

本實用新型的氣、液非均相反應原位紅外光譜測試系統，其特征是，包括：氣體發生裝置，氣體發生裝置后分為干氣路和濕氣路，干氣路包括氣體導管和安裝在氣體導管上的開關及流量計，濕氣路包括氣體導管和安裝在氣體導管上的開關、流量計和濕度發生裝置，干氣路和濕氣路合并成一個氣路管道經濕度監測裝置后分成排空氣路和反應氣路，排空氣路包括氣體導管和安裝在氣體導管上的開關，反應氣路包括通入液體樣品池的氣路管道和安裝在氣體導管上的開關，液體樣品池，以及流出液體樣品池的氣路管道和安裝在氣體導管上的開關；液體樣品池外接的溫度控制裝置控制液體樣品池的溫度，液體樣品池外接的紅外光譜測試裝置記錄液體樣品池內樣品的信息，并將信息傳輸至計算機處理。

進一步地，所述的液體樣品池為封閉的液體樣品池，氣路管道與液體樣品池連通的接口進行密封。

更進一步地，所述的液體樣品池包括可拆卸液體樣品池蓋和液體樣品池底座；

所述的液體樣品池蓋為不銹鋼中空結構，液體樣品池蓋內充循環冷卻液，液體樣品池蓋的側面設置有循環冷卻液進口和循環冷卻液出口，循環冷卻液進口和循環冷卻液出口通過乳膠管與溫度控制裝置相連，液體樣品池蓋上部設置有通入液體樣品池的氣路管道的進氣孔和流出液體樣品池的氣路管道的出氣孔；所述的進氣孔和出氣孔內設置有溫度計；所述的循環冷卻液為乙二醇和水的混合液；所述的乳膠管為保溫乳膠管；所述的溫度計為溫度傳感器；

所述的液體樣品池底座包括單晶卡槽和通過螺釘固定在單晶卡槽上的可拆卸的裸露的衰減全反射單晶；所述的單晶卡槽為不銹鋼材質；所述的衰減全反射單晶為硒化鋅單晶、鍺單晶或金剛石中的一種；所述的衰減全反射單晶入射角為45°；

所述的液體樣品池蓋與液體樣品池底座通過螺釘密封。

所述的氣體發生裝置為氧氣瓶、二氧化碳氣瓶、空氣瓶與臭氧發生裝置、氧氣瓶與臭氧發生裝置中的一種；所述的臭氧發生裝置為紫外燈。

所述的氣體導管為聚四氟乙烯管；所述的開關為不銹鋼兩通球閥開關；所述的流量計為轉子流量計。