一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法，屬于隧道環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領域，解決目前評價隧道環(huán)境下光催化劑降解實驗周期長、成本高、不直觀、難以實時、可靠直接呈現(xiàn)光催化劑降解效果的問題。本發(fā)明專利技術(shù)模擬隧道環(huán)境，利用汽油發(fā)動機生成尾氣，經(jīng)測試室檢漏后啟動汽油發(fā)動機通入尾氣，實時監(jiān)測尾氣各成分濃度變化，當各成分濃度達到預定初始濃度范圍時，關閉進氣閥門；記錄尾氣各成分初始濃度值，每間隔10分鐘記錄不同光源照射下尾氣各成分濃度值，連續(xù)觀測2小時，經(jīng)統(tǒng)計分析測試結(jié)果，分別評價光催化劑對汽車尾氣的降解效果。本發(fā)明專利技術(shù)提供的方法能快速、直觀評價光催化劑對汽車尾氣的降解效果，為研發(fā)隧道環(huán)境下高效光催化劑提供可靠的實驗條件。

An evaluation method of automobile exhaust degradation under simulated tunnel environment conditions

The present invention is to evaluate the degradation effect of automobile exhaust a simulation method of tunnel environment conditions, which belongs to the technical field of tunnel environment monitoring, solve the photocatalyst degradation experiment cycle evaluation of tunnel environment for a long, high cost and not intuitive, real-time and reliable to present agent problem of photocatalytic degradation effect. The simulation of tunnel environment, using the generated gas engine exhaust, the test chamber leak after the start of the gasoline engine into the exhaust, change of each component of real-time monitoring of the concentration of exhaust gas, when the concentration of each component reaches a predetermined initial concentration range, the intake valve closed; the initial concentration of the components exhaust record value, every 10 minutes to record different light source exhaust gas concentration of each component, 2 hours of continuous observation, through the statistical analysis of test results, respectively, evaluating the photocatalytic effect on automobile exhaust degradation. The present invention provides a method for the rapid and intuitive evaluation of photocatalytic effect on automobile exhaust degradation, provide reliable experimental conditions for the development of the tunnel under the environment of high efficiency catalyst.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法
本專利技術(shù)是一種模擬隧道環(huán)境條件下光催化劑降解汽車尾氣效果的評價方法，屬于隧道環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測

技術(shù)介紹
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和隧道建設水平的不斷提高，我國大型公路隧道和城市地下通道的數(shù)量逐年增加，且隨著我國汽車保有量不斷增大，隧道內(nèi)交通量逐漸增加。由于隧道是半封閉的管狀結(jié)構(gòu)，排風不暢，導致隧道內(nèi)污染物濃度明顯高于隧道外，這些污染物中含有大量的CO、NOx、HC等嚴重危害司乘人員健康的氣體。尤其是當隧道內(nèi)發(fā)生嚴重堵車情況時，汽車排放的尾氣不能及時排出，大量累積，尾氣濃度將快速升高，當其濃度達到一定程度時，會致人昏迷，甚至死亡。在眾多治理和降解汽車尾氣的方法中，光催化降解技術(shù)以其安全、反應條件溫和、長效、能耗低、可再生、價格低廉等諸多優(yōu)點逐漸引起人們的重視，而其獨特的優(yōu)點也使其在汽車尾氣治理領域發(fā)揮著越來越重要的作用。光催化降解材料本身并不直接參與氧化還原反應，而是作為一種催化劑促進汽車尾氣降解反應的進行，材料本身不會消耗所以它在理論上具有永久性，長時間凈化各種有害氣體的功能。因此可以將光催化降解材料涂覆于隧道內(nèi)襯表面，或隧道路面，實現(xiàn)隧道內(nèi)空氣的凈化。但是，由于受到隧道內(nèi)空間、通風、光照等條件的影響，且在測試降解汽車尾氣過程中，隧道內(nèi)的行車安全和測試人員的安全無法保障，因此在隧道內(nèi)直接測試光催化材料對汽車尾氣降解的效果難以實現(xiàn)。在現(xiàn)有條件下，實驗室內(nèi)通常利用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光漫反射光譜(UV-VisDRS)等表征手段對光催化材料進行測試分析，其結(jié)果只能在理論上支持光催化材料的降解效果，且實驗周期長，成本高，實驗結(jié)果不直觀，不能直接呈現(xiàn)光催化材料的降解效率。因此，需要研制一套在室內(nèi)易實現(xiàn)，較真實模擬隧道實際襯砌、光照等情況，且實驗結(jié)果直觀的測試系統(tǒng)，進行模擬隧道環(huán)境測試，以此來評價光催化材料對汽車尾氣的降解效果。所以，本專利技術(shù)利用光催化原理，以紫外光和可見光作為光源，不透光板材模擬隧道內(nèi)襯，研發(fā)了模擬隧道環(huán)境條件下的汽車尾氣降解測試室，并利用汽車尾氣分析儀實時監(jiān)測測試室內(nèi)的尾氣濃度變化。為研制隧道環(huán)境下高效光催化材料提供實時、可靠的測試數(shù)據(jù)提供有利的實驗條件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
(1)技術(shù)問題本專利技術(shù)目的是提供一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法，解決目前評價隧道環(huán)境條件下光催化材料降解實驗周期長、成本高、測試結(jié)果不直觀、難以實時、可靠直接呈現(xiàn)光催化材料降解效果的問題。(2)技術(shù)方案鑒于目前直接測試隧道光催化材料對汽車尾氣降解的效果難以實現(xiàn)，不能實現(xiàn)實時、可靠采樣測試分析。本專利技術(shù)分別以紫外光和可見光作為光源，不透光板材模擬隧道內(nèi)襯，制成模擬隧道條件下的汽車尾氣降解測試室，利用汽油發(fā)動機生成汽車尾氣，并通過密閉管道把發(fā)動機出口與測試室相連接，利用汽車尾氣分析儀，實時測試尾氣中各組分HC、CO、CO2和NOx的濃度變化，提供實時、可靠的測試數(shù)據(jù)，從而準確評價隧道環(huán)境條件下光催化材料對汽車尾氣的降解效果。(3)有益效果隧道是個相對封閉的空間，車輛行駛時排出的廢氣、煙塵、有機物等污染物難以排出。導致隧道內(nèi)的汽車尾氣濃度明顯高于隧道外，有毒有害物質(zhì)含量高，導致嚴重空氣污染，危害司乘人員的健康，光催化材料作為降解汽車尾氣的有效方法之一，需要一套簡單、高效的測試系統(tǒng)，來評價光催化材料的降解效果。本專利技術(shù)提供的一種適應隧道照明條件汽車尾氣降解效果的室內(nèi)評價方法，能較真實模擬隧道實際光照條件，具有較強的抗干擾能力，測試準確，可反復使用，可滿足模擬隧道環(huán)境下的汽車尾氣光催化材料降解效果的測試要求，與傳統(tǒng)的表征方法相比，該方法可以較快的評價光催化材料的降解效果，成本較低，可實時連續(xù)觀察各汽車尾氣成分的變化，為研發(fā)隧道環(huán)境下高效光催化材料提供可靠的實測數(shù)據(jù)，對凈化隧道尾氣污染，提高空氣質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。附圖說明圖1光催化劑降解汽車尾氣測試裝置示意圖1-汽車尾氣分析儀；2-普通白熾燈；3-紫外燈；4-過濾干燥器；5-汽油發(fā)動機；6-光催化材料樣品臺；7-真空泵；8-不透光測試室具體實施方式本專利技術(shù)提供一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法，具體實施步驟如下：(1)利用不透光木板和紫外光、可見光燈制成模擬隧道環(huán)境、光照條件的汽車尾氣降解密閉測試室，利用汽油發(fā)動機模擬生成汽車尾氣，并通過密閉管道通往測試室，采用汽車尾氣分析儀測試尾氣濃度變化；(2)檢測前打開汽車尾氣分析儀主機并調(diào)試，預熱10min后，先進行測試室檢漏測試，確保密閉后將尾氣分析儀檢測探頭插入測試室，汽油發(fā)動機排氣管和測試室進氣閥相連接；(3)將光催化材料樣品均勻撒布在的樣品臺上，以確保樣品與光源充分接觸，密封測試室，啟動真空泵，使測試室氣壓達到-0.02Mpa，以利于尾氣進入測試室；(4)啟動汽油發(fā)動機，待發(fā)動機運行穩(wěn)定，打開測試室進氣控制閥，通入尾氣，同時按下汽車尾氣分析儀測試按鈕，實時監(jiān)測尾氣各成分濃度；(5)持續(xù)通入尾氣，觀察尾氣分析儀上各成分濃度測試結(jié)果，當尾氣各成分濃度值達到預定初始濃度范圍時，停止通入尾氣，關閉進氣閥門；(6)記錄尾氣各成分初始濃度值，打開白熾燈或紫外燈光源，每間隔10分鐘記錄尾氣各成分濃度值，連續(xù)觀測2小時，經(jīng)統(tǒng)計分析測試結(jié)果，從而分別評價光催化材料在白熾燈或紫外燈照射下對尾氣的降解效果。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：(1)利用不透光木板和紫外光、可見光燈制成模擬隧道環(huán)境、光照條件的汽車尾氣降解密閉測試室，利用汽油發(fā)動機模擬生成汽車尾氣，并通過密閉管道通往測試室，采用汽車尾氣分析儀測試尾氣濃度變化；(2)檢測前打開汽車尾氣分析儀主機并調(diào)試，預熱10min后，先進行測試室檢漏測試，確保密閉后將尾氣分析儀檢測探頭插入測試室，汽油發(fā)動機排氣管和測試室進氣閥相連接；(3)將光催化材料樣品均勻撒布在的樣品臺上，以確保樣品與光源充分接觸，密封測試室，啟動真空泵，使測試室氣壓達到?0.02Mpa，以利于尾氣進入測試室；(4)啟動汽油發(fā)動機，待發(fā)動機運行穩(wěn)定，打開測試室進氣控制閥，通入尾氣，同時按下汽車尾氣分析儀測試按鈕，實時監(jiān)測尾氣各成分濃度；(5)持續(xù)通入尾氣，觀察尾氣分析儀上各成分濃度測試結(jié)果，當尾氣各成分濃度值達到預定初始濃度范圍時，停止通入尾氣，關閉進氣閥門；(6)記錄尾氣各成分初始濃度值，打開白熾燈或紫外燈光源，每間隔10分鐘記錄尾氣各成分濃度值，連續(xù)觀測2小時，經(jīng)統(tǒng)計分析測試結(jié)果，從而分別評價光催化材料在白熾燈或紫外燈照射下對尾氣的降解效果。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬隧道環(huán)境條件的汽車尾氣降解效果評價方法，其特征在于該方法的具體步驟如下：(1)利用不透光木板和紫外光、可見光燈制成模擬隧道環(huán)境、光照條件的汽車尾氣降解密閉測試室，利用汽油發(fā)動機模擬生成汽車尾氣，并通過密閉管道通往測試室，采用汽車尾氣分析儀測試尾氣濃度變化；(2)檢測前打開汽車尾氣分析儀主機并調(diào)試，預熱10min后，先進行測試室檢漏測試，確保密閉后將尾氣分析儀檢測探頭插入測試室，汽油發(fā)動機排氣管和測試室進氣閥相連接；(3)將光催化材料樣品均勻撒布在的樣品臺上，以確保樣品與光源充分接觸，密封測試室，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許濤，王彤，方博文，沈東亞，時爽，汪洋，
申請(專利權(quán))人：南京林業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32