[发明专利]一种通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法

说明书

本发明公开了一种通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法，包括以下步骤：步骤一、通过在TGDSC仪器出气口的管道上安装一个含有气体过滤膜的气体采样夹，然后将单晶硅片和带碳膜的铜网通过双面胶固定在滤膜上；本发明由于TGDSC的实验过程中可以改变的实验参数很多，可以对样品的温度范围，样品量，升温速率，气体种类，气氛和气体流量进行调节，也可以通过改变样品的化学成分进行TGDSC实验得到不同实验条件下的热反应过程，同时可以收集对应反应过程下的细颗粒物用于SEM和TEM分析，最后建立起燃烧动力学和细颗粒物生成规律，为控制细颗粒物的生成提供一个有效的实验室解决方案。

技术领域

本发明涉及细颗粒物测试技术领域，具体涉及一种通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法。

背景技术

细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，在大气中的停留时间长、输送距离远。人每天都要呼吸大量的空气，而空气中的10μm直径的颗粒物通常沉积在人的上呼吸道，2μm以下的可直接深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态，因而细颗粒物对人体健康和大气环境质量的影响更大。

燃煤发电、冶金、石油、化学、等各种工业过程、供热、烹调过程中都会排放各种颗粒物。可以说，大部分有毒有害的细颗粒物的排放都和材料加热后的燃烧，分解，裂解有关系。治理细颗粒物的主要还应该从优化生产工业，特别是优化燃烧模式着手来解决，而不仅仅是停留在对排放后的细颗粒物的处理上。

目前细颗粒物的收集存在两个方面的问题，第一，由于细颗粒物直径普遍较小，有的是纳米级的，这导致细颗粒物在自然环境下是极不稳定的，可能相互之间会发生反应，或自身就在空气和紫外线的作用下发生氧化或者变性导致元素成分和结构发生改变，通常把大气中收集到的颗粒物划分为一次源细颗粒物和二次源细颗粒物。考虑到实际采样的便利性，收集细颗粒物的采集点一般并不直接放置在细颗粒物排放源管道内，采集点往往是和大气接触的，因此，收集到的细颗粒物并不一定只来自于单一排放源。且收集大气中的细颗粒物一般需要花费一定时间，这就导致大气中收集到的细颗粒物成分在进行检测前可能已经发生变化，得到的细颗粒物样品可能和原排放源所产生的细颗粒物并不直接相对应。第二，考虑到工业生产的稳定性和产品的质量要求，工业生产往往不能随意的改变其工艺参数和原材料成分的，因此，很难通过改变实际生产工艺去对应测试相应工艺条件下细颗粒物排放模式的特点。鉴于以上两个方面的问题，需要一种能够模拟工业加热并能改变加热参数的方法去收集材料热反应过程中产生的细颗粒物并保证细颗粒物不受大气中其他细颗粒物和氧气的干扰的实验装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法，该通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法具有可以收集对应反应过程下的细颗粒物用于SEM和TEM分析，最后建立起燃烧动力学和细颗粒物生成规律的效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过TGDSC收集细颗粒物测试SEM和TEM的方法，包括以下步骤：

步骤一、通过在TGDSC仪器出气口的管道上安装一个含有气体过滤膜的气体采样夹，然后将单晶硅片和带碳膜的铜网通过双面胶固定在滤膜上；

步骤二、随着TGDSC实验开始，当加热温度达到样品的燃烧温度，分解温度或者熔化温度时，样品会向四周逸出气体和细颗粒物，所产生的逸出气体和细颗粒会被热分析的载气带入热分析出气管道并通过气体采样夹，由于样品产生的细颗粒物的尺寸较气体分子尺寸大，细颗粒物不能穿透滤膜通过气体采样夹，会沉积在滤膜上，同时也沉积在滤膜的硅片和铜网上，而载气会通过滤网不断流出采样夹；