大型烟雾箱(SMOG CHAMBER)

实验室功能:

中国科学院广州地球化学研究所室内烟雾箱(GIG-CAS SMOG CHAMBER)自2009年开始建设,2012年建成,2013年完成各种性能测试表征并投入运营。该烟雾箱反应器容积达30-35m3,实现了光/温/湿/压精确控制,并配备HR-TOF-AMS、PTR-TOF-MS、SMPS等先进检测外设,能实时在线测量反应器中气相和颗粒相理化性质。系统在光温湿控制、反应器泄漏、暗反应、标准反应体系以及壁效应等方面的性能测试表明,其整体已达到国际重要烟雾箱水平,在臭氧暗衰减速率方面处于国际低值范围,气溶胶壁效应损失低于国际著名研究组报道水平。特别是在烟雾箱体温度均匀性控制方面,广州地化所烟雾箱不仅实现了温度在-10°C – 40°C范围内可控,而且整个箱体内温度差别在1°C以内。

主要在线仪器:

1、质子转移反应-飞行时间质谱PTR-TOF-MS 2000(奥地利Ionicon):用于在线观测挥发性有机物(VOCs)的组分和浓度,最低检测限可达5 pptv(1 min),质量分辨率可达2000 m/Δm。

2、常规痕量气体在线分析系统(美国Thermo Fisher 、澳大利亚ECOTECH):包括臭氧分析仪、NOx分析仪、NOx/NH3分析仪、CO分析仪、SO2分析仪、动态校准仪、高纯零气发生器和数据采集器。用于在线测量O3、NO、NO2、NH3、SO2、CO,测定范围均可达ppb级。

3、高分辨率气溶胶飞行时间质谱HR-TOF-AMS(美国AERODYNE):在线监测气溶胶组成和粒径变化。颗粒传输效率:100% (在60~600 nm),颗粒粒径范围:30nm~1000nm,粒径分辨率:3.5~6nm,飞行时间提取:最大83 kH,颗粒气态化方法:在加热表面的闪蒸,离子电离方法:70 eV 的电子轰击,离子检测方法:飞行时间质谱,灵敏度:0.01μg/m3,质谱质量范围(amu):0~1200,质谱分辨率(m/△m):4000,不同物种最低检测限(μg/m3):有机物:0.36;硫酸盐:0.11,硝酸盐:0.32;铵盐:0.15;氯化物:0.053;TOF离子抽取器时间控制:30μs(33.3KHz)。

4、扫描电迁移率粒径谱仪SMPS:系统由颗粒筛分器(DMA)和凝聚核粒子计数器(CPC)组成。用于研究反应器内颗粒物不同粒径范围的数浓度。检测粒径范围10~1000纳米;数浓度范围1~107 cm-3