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    吸附材料對VOC凈化性能研究

    2018-05-14 01:07:07鄧俊杰胡雋雋單丹丹程健
    汽車零部件 2018年1期
    關鍵詞:乙苯醛類二甲苯

    鄧俊杰,胡雋雋,單丹丹,程健

    (安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心,安徽合肥 230601)

    0 引言

    車內VOC(Volatile Organic Compounds)對駕乘人員健康存在不利[1]。對于車內散發(fā)的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛8項有害物質,我國已制定GB/T 27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》(強標修訂中)進行管控[2];車輛在放置較長時間內VOC仍會進行集聚[3],因此如何對已揮發(fā)的VOC進行凈化研究具有重要意義,但此方面的研究較少[4-5]。作者采用活性炭纖維布和硅膠吸附墊兩種材料對整車及含額定揮發(fā)物質的采樣袋中VOC凈化效果進行研究,探索改善VOC新方法。

    1 實驗部分

    1.1 原材料

    所用原材料包括:活性炭纖維布(32 cm×25 cm),市售;硅膠吸附墊,市售;苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛,色譜純。

    1.2 主要儀器設備

    所用主要儀器設備包括:離子分子反應質譜儀(簡稱快檢設備),北京帕莫瑞科技有限公司生產;氣相色譜質譜聯(lián)用儀(GC-MS)和高效液相色譜儀(HPLC),安捷倫科技有限公司生產;整車VOC環(huán)境艙和零部件VOC環(huán)境艙,東莞市升微機電設備科技有限公司生產;2 000 L袋子,寧波環(huán)測實驗器材有限公司生產。

    1.3 凈化研究實驗過程

    整車VOC凈化研究過程。參考HJ/T 400-2007《車內揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》,在整車VOC環(huán)境艙中采用快檢設備對車內VOC進行實時監(jiān)控,密閉16 h車內散發(fā)物質基本穩(wěn)定,然后迅速在車內前排座椅分別放置吸附材料,研究密閉6 h后吸附材料對整車的凈化效果。

    額定VOC凈化研究過程。將苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛按照特定濃度制備混合液,注入3個2 000 L袋子中,對比見表1,在25 ℃條件零部件VOC環(huán)境艙密閉16 h,采用GC-MS和HPLC對VOC濃度進行測定,研究吸附材料對額定揮發(fā)物質的凈化效果。

    表1 額定揮發(fā)物凈化研究對比說明

    2 結果與討論

    2.1 整車VOC凈化結果

    從表2可以看出:活性炭纖維布對苯系物凈化性能較好,其中苯凈化效率達40%、甲苯、乙苯+二甲苯凈化效率為10%,這是由于活性炭纖維布經有機纖維碳化和活化,比表面積大、孔徑小,具有較快的吸附效率和吸附容量;硅膠吸附墊對醛類物質凈化性能較好,其中甲醛凈化效率達56%,乙醛凈化效率為10%,同時也可凈化苯系物,甲苯凈化效率為6.7%,乙苯+二甲苯凈化效率達10.8%,這是由于硅膠吸附墊經改性后可控制孔徑分布和孔容等,吸附性強且可選擇性凈化。

    表2 吸附材料對整車VOC的凈化試驗結果

    備注:離子分子反應質譜儀是通過氣體分子間不同質荷比來快速準確檢測,由于乙苯、二甲苯分子量相同,電離后無法區(qū)分,以總揮發(fā)濃度計算。

    2.2 額定VOC凈化結果

    從表3可以看出:活性炭纖維布對苯系物和醛類物質都具有較好的凈化效果,其中苯系物凈化效率達90%以上,醛類物質凈化效率為100%;硅膠吸附墊對苯系物和醛類物質也具有明顯的凈化作用,其中苯系物凈化效率達80%以上,醛類物質凈化效率為100%。

    表3 吸附材料對額定VOC的凈化試驗結果

    備注:N.D.代表未檢出。

    對比表2和表3可以看出:活性炭纖維布和硅膠吸附墊對VOC都具有明顯的凈化效果,其中兩種吸附材料的實車凈化效果明顯低于額定VOC條件下的凈化效果,這是由于整車凈化驗證時車內VOC持續(xù)散發(fā),若吸附材料對整車具有凈化效果,需吸附材料實時凈化的VOC含量要大于車內部件散發(fā)的VOC含量。

    3 結論

    (1)整車VOC凈化驗證中活性炭纖維布對苯系物具有較好的吸附效果,硅膠吸附墊對醛類物質具有較好的凈化效果;

    (2)額定VOC凈化驗證中活性炭纖維布和硅膠吸附墊兩種吸附材料對VOC都具有凈化效果;

    (3)活性炭纖維布和硅膠吸附墊均可作為凈化VOC的有效新方案。

    參考文獻:

    [1]陳小開.車內揮發(fā)性有機物污染的分析評價及吸附光催化研究[D].長沙:湖南大學,2011.

    [2]葛蘊珊.車內空氣質量標準進展[J].汽車與安全,2016(5):156-157.

    [3]張傳楨,葛蘊珊,劉琳琳.溫度對新車車內污染物的研究分析[C]//2016中國汽車工程學會年會論文集.上海,2016:84-87.

    [4]朱振宇,徐樹杰,崔晨,等.車內空氣凈化方式研究分析[J].時代汽車,2016(12):50-51.

    [5]薛振榮.某活性炭纖維氈對整車VOC凈化效果的研究[J].汽車工業(yè)研究,2017(4):50-53.

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