一种测定二次有机气溶胶产量的密闭装置及其使用方法技术领域
本发明涉及一种大气溶胶产量的测定装置及其测量方法，特别涉及一种测定二次
有机气溶胶产量的密闭装置及其测量方法。
技术背景
二次有机气溶胶(Secondary organic aerosols,SOA)是大气粉尘(PM2.5、PM10)
的主要组成部分，由于其强烈的辐射效应及对环境、气候和人体健康的影响，正日益受到人
们的关注。通过氧化和光氧化生物源和人为源排放的挥发性有机物而产生的二次有机气溶
胶是全球大气气溶胶的主要贡献者。自1985年McMurry和Grosjean首次系统地研究了有机
物在特氟龙环境室中的损失以来，越来越多的研究人员报道了有机化合物的气壁平衡
(GWP)的现象对测定SOA产量的重要作用。然而气壁分布常数(τGWE)、环境室壁上有机物的
浓度(Cw)以及SOA产量的相互关系存在争议。二次有机气溶胶的化学复杂性和不稳定特性
特别需要实时在线的仪器分析技术来鉴定相关的化学性质,这样可以避免样品分析中的样
品采样、收集、储存、运输以及准备措施等诸多中间过程中所带来的杂质和误差，SOA产量的
测定通常需要一个密闭的用于气溶胶发生扩散的环境室，既避免对周围环境造成污染，又
可以保持气溶胶分布的均匀性，使实验环境不受干扰。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种测定二次有机气溶胶产量的密闭装置，
密闭装置为的聚四氟乙烯环境室，环境室的两端各设有一个紫外灯和一个聚四氟乙烯材质
的风扇，环境室壁上的进样口阀门连接一个球形玻璃泡并与进样口连接，另一侧壁上为一
个采样口及采样口阀门；聚四氟乙烯环境室体积为1m3，球形玻璃泡体积为30cm3。
为便于操作和观察，聚四氟环境室装有温湿度传感器，装有加湿器开关、风扇及紫
外灯开关。
进样口阀门与采样口阀门与聚四氟乙烯环境室连接处装有玻璃棉。
本发明还提供了一种测定二次有机气溶胶产量的密封装置的使用方法，密闭的聚
四氟乙烯环境室内部用空气发生器充入干燥的洁净空气，将有机物标准溶液定量注入进样
口，利用氮气吹扫的方式将有机物标准溶液在玻璃泡中吹扫挥发完成后打开进样口阀门进
入环境室，有机物进入环境室后，关闭进样口阀门；启动风扇，待进入环境室的有机物分布
平衡后，打开紫外灯，环境室内产生的二次有机气溶胶用Tenax TA固相吸附管进行收集，再
用热解析装置进行脱附进入到气质联用仪中进行测定。
优选的有机物标准溶液为正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、月
桂醇或一氧化氮的二氯甲烷标准溶液，有机物标准溶液浓度为1000ppm，不开紫外灯时，聚
四氟乙烯环境室内的温度控制在22～26℃，用微量注射器取1μL注入进样口，用40ml/min的
氮气吹扫5分钟，待吹扫完成后，打开进样口阀门，使有机物进入到环境室内后关闭进样口
阀门后，启动风扇20秒，5分钟后将紫外灯开至最大功率，持续10秒来激发羟基自由基的生
成及接下来的SOA生成反应，样品的采集分别在30、90和150分钟后进行，采样口外接长度为
10cm的Tenax TA固相吸附管和真空泵，以250cm3/min的流量采样10分钟。
本发明提供的测定二次有机气溶胶(SOA)发生扩散衰退的聚四氟乙烯密闭环境
室，在此环境室中，半挥发和难挥发有机含氧化合物(饱和浓度小于100μg/m3)的二次气溶
胶由光化学激发产生，通过测量其气壁分布平衡常数(τGWE)，从而检测SOA的产量，排除以往
研究试验中的诸多不确定因素，避免对周围环境造成污染，又可以保持气溶胶分布的均匀
性，使实验环境不受干扰。同时结合气质联用色谱仪(GCMS)，可准确测量出环境室中SOA的
产量，上述环境室中产生的SOA经由三维计算机模型参数化处理，可得出空气质量和气候条
件对环境中SOA产量的影响。
附图说明
图1本发明结构示意图
图中：1-进样口 2-氮气 3-玻璃泡 4-阀门 5-玻璃棉 6-紫外灯 7-温湿度传感器
8-加湿器开关 9-风扇开关 10-紫外灯开关 11-风扇 12-聚四氟乙烯环境室 13-采样口
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明
聚四氟乙烯环境室环境室13的两端各设有一个紫外灯6和一个聚四氟乙烯材质的
风扇11，环境室壁上的进样口阀门4连接一个球形玻璃泡3并与进样口1连接，另一侧壁上为
一个采样口13及采样口阀门4；聚四氟乙烯环境室体13积为1m3，球形玻璃泡3体积为30cm3。
为便于操作和观察，聚四氟环境室装有温湿度传感器7，装有加湿器开关8、风扇9
及紫外灯开关10。
进样口阀门4与采样口阀门4与聚四氟乙烯环境室13连接处装有玻璃棉5。
本发明还提供了一种测定二次有机气溶胶产量的密封装置的使用方法，密闭的聚
四氟乙烯环境室13内部用空气发生器充入干燥的洁净空气，将有机物标准溶液定量注入进
样口1，利用氮气吹扫的方式将有机物标准溶液在玻璃泡3中吹扫挥发完成后打开进样口阀
门4进入环境室13，有机物进入环境室13后，关闭进样口阀门4；启动风扇7，待进入环境室的
有机物分布平衡后，打开紫外灯6，环境室内产生的二次有机气溶胶用Tenax TA固相吸附管
进行收集，再用热解析装置进行脱附进入到气质联用仪中进行测定。
优选的有机物标准溶液为正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、月
桂醇或一氧化氮的二氯甲烷标准溶液，有机物标准溶液浓度为1000ppm，不开紫外灯时，聚
四氟乙烯环境室内的温度控制在22～26℃，用微量注射器取1μL注入进样口，用40ml/min的
氮气吹扫5分钟，待吹扫完成后，打开进样口阀门，使有机物进入到环境室内后关闭进样口
阀门后，启动风扇20秒，5分钟后将紫外灯开至最大功率，持续10秒来激发羟基自由基的生
成及接下来的SOA生成反应，样品的采集分别在30、90和150分钟后进行，采样口外接长度为
10cm的Tenax TA固相吸附管和真空泵，以250cm3/min的流量采样10分钟。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应
涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范
围为准。