基于LIF方法对柴油车尾气羟基总反应性测量

作者:沈翔森; 刘硕英; 袁斌; 袁自冰; 杨荟楠; 陈军; 楼晟荣
来源:大气与环境光学学报, 2020, 15(04): 269-284.
DOI:10.3969/j.issn.1673-6141.2020.04.004

摘要

基于激光诱导荧光原理搭建了用于机动车尾气测量的羟基(OH)自由基总反应性直接测量系统(LP-LIF-kOH),并开展了典型柴油车尾气的转鼓测试,获得了不同排放水平下重型柴油车尾气OH自由基总反应性的特征。该系统使用中心波长为266 nm的紫外脉冲激光在流动管中光解臭氧产生过量OH自由基,使其与采样进入流动管中的活性气体反应发生浓度衰减;利用中心波长为308 nm的脉冲激光作为激发光, OH自由基吸收激发激光能量后释放荧光光子信号,利用激光诱导荧光技术记录OH自由基衰减曲线对衰减过程进行测量;而通过对衰减曲线进行指数拟合,即可获得采样气的OH自由基总反应性(kOH)。在柴油车尾气中的活性有机物闭合测量实验中,对国三与国五的柴油车尾气进行kOH的测量,发现柴油车尾气kOH的值随着国家排放标准的升高而降低,不同车辆的kOH差别较大,同一车辆冷启动测得的kOH值大于热启动测得的kOH值。kOH的主要贡献来自氮氧化物(55%)、一氧化碳(2%)和一次排放的挥发性有机物(34%)。最后初步建立了一种利用kOH估算柴油车尾气碳氢化合物(HC)排放因子的方法。

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