生産と流管炉の粒子状有機物の測定

反応条件の行列は、表 1 のとおりです。数の範囲と選択した α-ピネン、オゾン濃度13によって作り出すことができる有機分の質量濃度があります。例えば、オゾン濃度が 43 ppm の場合、表 1 のように、異なる α-ピネン濃度 0.125 から 100 ppm (4.4 ± 0.6) を作り出すことができる (9.1 ± 0.3) × 106 particles∙cm3と質量の濃度に 10 × 105 1104 µg∙m-3、それぞれ。 フロー チューブ炉内粒子集団の動的特性の進化を学ぶことができます。ビデオ デモによる 50 ± 1 ppm のオゾンと α-ピネンの 125 ppb を使用して実験を行った。フロー チューブ内粒子サンプラーの縦方向の位置は、この実験のエアロゾル粒子の人口数粒径分布を示していますサンプリングで様々 な時代 3.0 ± から 0.2 に 38 ± 1 s.図 7許可。総数濃度、モード径粒子の滞留時間と増加。3 の滞留時間の s、粒子は検出されませんでした。長い滞留時間の粒子集団が取得され、測定されました。モード径増加 10 未満から約 50 nm nm 17 ± 0.5 秒から 38 ± 1 s の滞留時間の増加のため。対応する濃度から増加した (8.6 ± 0.5) × 104 cm-3 (2.56 ± 0.07) 10 ×5 cm3。 APM 設定で 3 つの複製実験記録数質量分布の例を図 8に示します。粒子の質量とモビリティの直径は、 χ、粒子集団の間で、動的な形状係数を計算する使用されました。ダイナミックな形状係数 χ は、ボリュームと同等球23によって経験されるドラッグ力で割った実際の粒子の抵抗の比率です。ほぼ球状粒子の形状因子の高い非球面の粒子が大きく形状因子統一をアプローチします。図 9は、モビリティおよび湿度レベルでフロー管を終了する粒子の動的形状因子を示します。それぞれχの値 < 5 %rh が 1.21 ± 0.02、1.09 ± 0.02 と 1.08 ± 0.02 (1 シグマ不確実性)、粒子集団が非球形粒子主で構成されていたことを示唆しています。 RH が増加した、χ は 1.02 ± 0.01 35 %RH での最終値に到達し、球状粒子に不確実性の内で対応するすべての 3 集団に減少。図 10に示しますにさらされる粒子の SEM 画像 < 5 %rh (左の列) と 80 %rh (右の列)。画像張らで詳しく説明したように、高い RH への暴露後、非球形粒子が丸くなったことを示す7します。 上記の結果は、フロー チューブ炉がオンラインおよびオフライン分析の様々 な種類を行うことができることを示します。 図 1.フロー図、流動チューブリアクター システム。赤い線は、オゾンを含む流れを示す、水色の線 α-ピネンを含む流れを示し濃い青い線有機午後の流れ。APM システムは、DMA、APM と一緒に接続されているクリック単価で構成されます。このフィギュアは、以前 Shreathaらの登場13し、許可を得てここで再現します。 図 2.オゾン監視および記録プログラムのグラフィカル ユーザー インターフェイスです。 図 3.温度監視および記録プログラムのグラフィカル ユーザー インターフェイスです。 図 4.圧力監視および記録プログラムのグラフィカル ユーザー インターフェイスです。 図 5.番号径分布プログラムのグラフィカル ユーザー インターフェイスです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 6.APM プログラムのグラフィカル ユーザー インターフェイスです。 図 7.フロー チューブから住所が変わった時の粒子集団の分布のサイズします。3、10、17、25、32、38 の滞留時間の各サイズ分布の総個数濃度が 1.69 × 10-1、7.50 × 103、8.58 × 104、2.00 × 105、2.33 × 105、および 2.56 × 105粒子 cm-3s、それぞれ。影の部分は、粒度分布の標準偏差です。このフィギュアは、以前 Shreathaらの登場13し、許可を得てここで再現します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 8.用いて DMA APM システムとして、数質量分布の例です。3 つの複製実験結果の再現性を実証するとおりです。2 シグマの不確実性はデータ マーカーとほぼ同じ大きさである誤差範囲で表されます。線は、データに正規分布の適合を表します。横座標は、APM 回転速度と APM シリンダーの壁の間の電圧に基づいて計算されます。プロットに示す粒子は 700 ppb α-ピネン、14 ppm オゾンから作り出されました。中央移動直径 126.0 nm は、DMA によって選ばれました。この図は、以前張ら登場7し、許可を得てここで再現します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 9。相対湿度の増加のための動的形状係数。パネル a: 190.0、175.0、126.0 の直径の中央移動粒子の人口のための 700 ppb α-ピネンと 14、25、そして 30 ppm オゾンから生成する微粒子 nm、それぞれ。相対湿度への露出時間は 310 s。各パネルのエラーバーは標準偏差の 2 つのシグマを表しています。この図は、以前張ら登場7し、許可を得てここで再現します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。 図 10。粒子の SEM 画像 700 ppb α-ピネンから取得され、中央移動径 180.0 サンプリング nm 。エアロゾル粒子採集 12 h 石英基板上と 5 をコートして Pt ・ Pd の nm。電子ビームの電圧は 5 kV と作動距離は 2.3 mm。 列 1 ショー二量体、三量体、と高次塊用粒状のモノマーの < 相対湿度 5%。赤い丸は、単量体を識別します。列 2 の番組ほぼ球状粒子 80 %rh への暴露後に収集された後に乾燥する < 相対湿度 5%。この図は、以前張ら登場7し、許可を得てここで再現します。 O3 (ppm) 0.15±0.02 0.9±0.1 5.7±0.2 43±1 194±2 Α-ピネン (ppm) 0.125 ± 0.003 数濃度 0 (1±1) × 102 (1.0±0.6) × 105 (4.4±0.6) × 105 (3.2±0.2) × 105 質量濃度 0 (3±5) × 10-2 15±5 11±3 20±2 モード径 0 22±4 60 ± 5 35±3 34±2 聖偏差ジオ。 N/A 1.2 1.3 1.3 1.5 1.00 ± 0.03 数濃度 0 (3.1±0.9) × 102 (1.5±0.2) × 105 (5.5±0.2) × 105 (5.8±0.4) × 105 質量濃度 0 (9±3) × 10-3 61±9 (52±0.1) × 102 (66±0.1) × 102 モード径 0 33±7 86±6 84±3 85±19 聖偏差ジオ。 N/A 1.3 1.4 1.5 1.7 10.0 ± 0。3 数濃度 (2±2) × 101 (4.0±0.2) × 105 (6.0±0.7) × 105 (6.3±0.7) × 105 (1.8±0.2) × 106 質量濃度 0* (1.6±0.2) × 102 (2.5±0.2) × 103 (1.19±0.02) × 104 (1.57±0.02) × 104 モード径 8±9 81±2 147±9 245±38 155±5 聖偏差ジオ。 1 1.4 1.4 1.4 1.5 100 ± 3 数濃度 (4.4±0.3) × 105 (8.3±0.3) × 105 (8.3±0.4) × 106 (9.1±0.2) × 106 (1.3±0.02) × 107 質量濃度 35±3 (8.6±0.1) × 102 (1.3±0.1) × 104 (1.6±0.04) × 105 (4.0±0.1) × 105 モード径 48±2 88±5 134±8 262±12 334±4 聖偏差ジオ。 1.4 1.6 1.5 1.7 1.9 表 1。数値の濃度 (cm-3)、質量濃度 (μ m-3)、モード径 (nm)、および α-ピネン オゾン酸化で生成した粒子の直径の幾何学的な標準偏差。1200 kg∙m3材料の密度は体積濃度質量濃度に変換するため使用され、滞留時間は 38 秒すべての実験で。*粒子が存在、質量濃度は検出限界値以下だった。このテーブルは以前 Shreathaら登場13し、許可を得てここで再現します。