一种材料的气体吸附容量检测方法及检测设备与流程

    专利查询2025-10-07  6


    本发明涉及检验检测,尤其涉及一种材料的气体吸附容量检测方法及检测设备。


    背景技术:

    1、气体或蒸汽被固体表面浮获而附着在表面上,形成单层或多层气体分子层的现象叫做吸附。吸附容量是指一定温度及一定的吸附质浓度下,单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量或物质的量,是滤料或离子交换剂吸附某种物质或离子的能力,即吸附量。探索材料对某一特定气体的吸附容量,可以选择出对该特定气体的吸附性最佳的材料,这对于空气净化材料的选择、口罩过滤材料的选择、过滤烟嘴材料的选择等领域有重要意义。中国专利2008101276992公开了《用于检测微量污染气体吸附性滤材的样品置放装置》,授权公告号是cn101625295b,该样品置放装置可提供待测滤材对于特定气体吸附功效的必要性能数据(温度、露点、压力及浓度等)。但是该装置无法检测并提供滤材对特定气体的吸附性能的技术参数。另一中国专利申请2023105595775公开了《一种基于外加电场的气体吸附性的测量方法》,申请公布号是cn116593534a,该测量方法通过将气敏材料涂覆在亚克力板上,将亚克力板置于两个平板电极之间,通过螺旋测微器和气缸调节两个平板电极的距离,从而调节周围电场,通入气体后对气敏材料的电阻进行测量,根据电阻值的变化测量气敏材料吸附气体性能。该方法对平板电极和电极距离调节机构的工艺要求较高,电极的工艺误差对检测结果的影响很大。其实用性受到一定的限制。


    技术实现思路

    1、针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种检测结果准确、适应性强、操作方便的材料的气体吸附容量检测方法及检测设备。

    2、本发明所述一种材料的气体吸附容量检测方法,包括以下步骤,

    3、步骤一:向带有空的实验腔体的实验通道内通入特定气体,使特定气体从实验通道的输入口进入、从输出口排出,在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化,直到输出口处特定气体浓度达到稳定值,记录通入特定气体开始至输出口处特定气体浓度达到稳定值的时间t1;

    4、步骤二:在实验腔体中填充待检测材料,记录待检测材料的重量mxf,向带有待检测材料的实验腔体的实验通道内通入固定流量的特定气体,记录输入口处的气体流量v1以及进气浓度i0,在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化,直到输出口处特定气体浓度达到稳定值,记录该稳定的气体浓度值it以及通入特定气体开始至输出口处特定气体浓度达到稳定值的时间t2、输出口处的气体流量v2;

    5、通过以下计算公式得到所述待检测材料对于所述特定气体的吸附容量

    6、

    7、其中:a0为吸附容量,单位为mg·g-1;

    8、v1为输入口处的气体流量,单位为m3·min-1;

    9、v2为输出口处的气体流量,单位为m3·min-1;

    10、mxf为吸附实验吸附剂质量,单位为g;

    11、i0为特定气体进气浓度,单位为mg·m-3;

    12、tf为吸附时间,tf=t2-t1,单位为min;

    13、it为输出口处特定气体浓度达到稳定值时的气体浓度值,单位为mg·m-3。

    14、通过本方案,只需要检测特定气体在实验腔体输出口处达到稳定值的时间和气体浓度的变化即可计算得到吸附材料对这种气体的吸附容量,检测结果准确、适应性强、操作方便。

    15、优选地,在步骤一和步骤二中,所述实验腔体处于设定的恒温状态。

    16、通过本方案,可以减小环境温度对检测结果的影响。

    17、优选地,在步骤二,实验腔体中填充待检测材料之前,使用高纯氮气对实验通道进行吹扫,直到检测输出口特定气体浓度为0;所述在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化的方法如下,利用溶液吸收实验通道的输出口排出的特定气体,每隔一定时间通过荧光反应计算溶液中特定气体的浓度。

    18、通过本方案,可以检测输出口处的气体浓度变化。

    19、优选地,在步骤二,实验腔体中填充待检测材料之前,使用高纯氮气对实验通道进行吹扫,直到检测输出口特定气体浓度为0;所述在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化是利用特定气体的检测仪器检测输出口处气体浓度。

    20、通过本方案,可以检测输出口处的气体浓度变化。

    21、优选地,所述实验腔体为圆柱状,实验腔体中待检测材料填充处的两端填充石棉材料。

    22、通过本方案,石棉材料可以减轻气流对吸附材料的冲击,提高检测结果的准确性。

    23、优选地,所述特定气体是苯或者甲苯,所述待检测材料是石墨烯或者活性炭或者二氧化硅。

    24、通过本方案,检测结果的准确性更高。

    25、本发明所述用于一种材料的气体吸附容量检测方法的检测装置,包括带有输入口和输出口的实验通道,所述实验通道内设置有用于填充待检测材料的实验腔体,所述实验腔体中待检测材料填充处的两端填充石棉材料;所述输入口上设置有输入气体流量计,所述输出口上设置有输出气体流量计和输出气体浓度检测装置。

    26、通过本方案,可以准确检测实验通道输出口的气体流量和气体浓度。

    27、优选地,所述实验腔体上设置有恒温装置。

    28、通过本方案,可以减小环境温度对检测结果的影响。

    29、优选地,所述输出气体浓度检测装置是气体浓度检测仪。

    30、通过本方案,可以检测输出口处的气体浓度变化。

    31、优选地,所述所述输出气体浓度检测装置是用于吸收输出口排出的气体的溶剂吸收装置。

    32、通过本方案,可以检测输出口处的气体浓度变化。

    33、由于采用了上述技术方案,本发明通过检测特定气体在实验腔体输出口处达到稳定值的时间和气体浓度的变化并经过计算得到吸附材料对这种气体的吸附容量,检测结果准确、适应性强、操作方便。



    技术特征:

    1.一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于,包括以下步骤,

    2.根据权利要求1所述的一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于:

    3.根据权利要求1或2所述的一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于:在步骤二,实验腔体中填充待检测材料之前,使用高纯氮气对实验通道进行吹扫,直到检测输出口特定气体浓度为0;所述在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化的方法如下,

    4.根据权利要求1或2所述的一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于:在步骤二,实验腔体中填充待检测材料之前,使用高纯氮气对实验通道进行吹扫,直到检测输出口特定气体浓度为0;所述在实验通道的输出口处检测所述特定气体的浓度变化是利用特定气体的检测仪器检测输出口处气体浓度。

    5.根据权利要求1或2所述的一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于:所述实验腔体为圆柱状,实验腔体中待检测材料填充处的两端填充石棉材料。

    6.根据权利要求1或2所述的一种材料的气体吸附容量检测方法,其特征在于:所述特定气体是苯或者甲苯,所述待检测材料是石墨烯或者活性炭或者二氧化硅。

    7.用于权利要求1-6任意一项所述一种材料的气体吸附容量检测方法的检测装置,包括带有输入口(1)和输出口(2)的实验通道(3),其特征在于:所述实验通道(3)内设置有用于填充待检测材料的实验腔体,所述实验腔体中待检测材料填充处的两端填充石棉材料;所述输入口(1)上设置有输入气体流量计(4),所述输出口(2)上设置有输出气体流量计(5)和输出气体浓度检测装置(6)。

    8.根据权利要求7所述一种材料的气体吸附容量检测装置,其特征在于:所述实验腔体上设置有恒温装置。

    9.根据权利要求7或8所述一种材料的气体吸附容量检测装置,其特征在于:所述输出气体浓度检测装置(6)是气体浓度检测仪。

    10.根据权利要求7或8所述一种材料的气体吸附容量检测装置,其特征在于:所述所述输出气体浓度检测装置(6)是用于吸收输出口排出的气体的溶剂吸收装置。


    技术总结
    本发明涉及检验检测技术领域,尤其涉及一种材料的气体吸附容量检测方法及检测设备。所述检测装置包括带有输入口和输出口的实验通道,所述实验通道内设置有用于填充待检测材料的实验腔体,所述实验腔体中待检测材料填充处的两端填充石棉材料;输入口上设置有输入气体流量计,所述输出口上设置有输出气体流量计和输出气体浓度检测装置。该检测方法通过检测实验腔体输出口处的气体流量和气体浓度变化计算得到待检测材料针对特定气体的吸附容量。检测结果准确、适应性强、操作方便。

    技术研发人员:马嫣,高捷,冯玉辉,韩昱,尹跃,尹小川,孙晓研,高诗妤
    受保护的技术使用者:山东省计量科学研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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