一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法?，F(xiàn)在還未有快速的對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價(jià)快速測定的方法。本發(fā)明的特點(diǎn)是：包括如下步驟：（1）取數(shù)份生物質(zhì)炭材料各與數(shù)份有機(jī)醇混合得到數(shù)份反應(yīng)液，記錄各反應(yīng)液的溫度最高值；（2）通過步驟（1）中的數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值，吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)擬合成方程得到模擬方程；（3）將生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī)醇混合得到反應(yīng)液，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高值代入步驟（2）的模擬方程中直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。本發(fā)明廉價(jià)且能夠?qū)ι镔|(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行快速測定。
【專利說明】
一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，所用的快速檢測試劑由甲 醇或乙醇等有機(jī)醇構(gòu)成。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)代社會(huì)，環(huán)境問題越來越引起人們重視，生物質(zhì)炭材料是空氣凈化的理想材料。 而生物質(zhì)炭材料的吸附性能直接決定了其對空氣凈化能力的大小?，F(xiàn)有生物質(zhì)炭材料吸附 性能測定方法主要由兩大類:一類是利用比表面積吸附儀對炭材料吸附性能進(jìn)行表征。這 類方法的優(yōu)點(diǎn)是測量精確，能表征炭材料的等溫吸附和脫附曲線。缺點(diǎn)是比表面積吸附儀 的儀器價(jià)格較為昂貴，而且試驗(yàn)中需要液氮對測試石英管進(jìn)行冷卻，同時(shí)需對測試材料不 間斷沖入氮?dú)?，一個(gè)樣本測試時(shí)間需20個(gè)小時(shí)以上，如果加上樣本預(yù)處理時(shí)間，整個(gè)測定周 期在1天以上，其測試過程費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢并費(fèi)力。
[0003] 另一類方法是通用化學(xué)測定的方法，如國標(biāo)GB/T12496.8-1999所公開的一種木質(zhì) 活性炭試驗(yàn)方法碘吸附值的測定。該方法的優(yōu)點(diǎn)是比儀器測定條件簡單，測定結(jié)果也較為 準(zhǔn)確。但該方法的化學(xué)試劑配比條件較為繁瑣，如硫代硫酸鈉溶液配制后需靜置2周，而可 溶性淀粉指示劑則需使用前臨時(shí)配制，整個(gè)試驗(yàn)方法在實(shí)際操作起來非常不便。且生物質(zhì) 炭材料在測試前需粉碎至71um。此外，測試結(jié)果需要在校正系數(shù)的校正區(qū)間內(nèi)，如在校正區(qū) 間外，則需根據(jù)結(jié)果調(diào)整測試樣品的多少重新進(jìn)行測定，直至測試結(jié)果落在可校正的校正 區(qū)間內(nèi)。一個(gè)樣品測試過程至少需要半個(gè)小時(shí)以上，且測試過程較為繁瑣。
[0004]在日常生活和生產(chǎn)中，生物炭材料的吸附性能往往并不需要進(jìn)行十分精確的測 定，所需要的是快速的知道其大至的吸附區(qū)間。而現(xiàn)有公開的專利中并未發(fā)現(xiàn)有針對生物 質(zhì)炭吸附性能快速測定的材料。因此如何快速的對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價(jià)快速 測定，是急需研究解決的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種廉價(jià)且能夠進(jìn)行 快速測定的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法。
[0006] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方 法的特點(diǎn)在于:包括如下步驟：
[0007] (1)取數(shù)份生物質(zhì)炭材料各與數(shù)份有機(jī)醇混合得到數(shù)份反應(yīng)液，當(dāng)反應(yīng)液中的生 物質(zhì)炭材料與有機(jī)醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄各反應(yīng)液的溫度最高值;數(shù)份生物質(zhì)炭材 料的重量相等且均為1-5克，數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能均是已知的且吸附性能各不相 同；數(shù)份有機(jī)醇的體積相等且均為5_20mL;
[0008] (2)通過步驟（1)中的數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值， 得出數(shù)組關(guān)于生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)，將吸附性能與溫度最高值的 數(shù)據(jù)擬合成方程，得到生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的模擬方程；
[0009] (3)將生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī)醇混合得到反應(yīng)液，當(dāng)生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī) 醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高值代入步驟(2)的模擬方 程中直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能；生物質(zhì)炭材料試樣的重量和步驟（1)中生物 質(zhì)炭材料的重量相等，有機(jī)醇的體積和步驟(1)中有機(jī)醇的體積相等。
[0010] 作為優(yōu)選，本發(fā)明在5-35°C的環(huán)境溫度下測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄溫度的最 高值。
[0011 ]作為優(yōu)選，本發(fā)明有機(jī)醇為甲醇或乙醇。
[0012] 作為優(yōu)選，本發(fā)明重復(fù)步驟(3)的操作以檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：（1)反應(yīng)速度快，醇體系與生物炭 材料發(fā)生吸附放熱極為劇烈，僅需1-5秒其吸附放熱后反應(yīng)體系升溫即可達(dá)到最高溫，整個(gè) 過程不超過1分鐘，大大提高了檢測效率，實(shí)現(xiàn)快速檢測的目的。（2)反應(yīng)結(jié)果易讀性強(qiáng)，可 通過前期所制的吸附性能和溫度關(guān)系表直接估算出該生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能，亦可 通過前期所得模擬方程計(jì)算出該生物質(zhì)炭材料試樣較為準(zhǔn)確的吸附性能。（3)原料易得，制 備工藝簡單，生產(chǎn)成本低。（4)試劑穩(wěn)定，對人體低毒無害。（5)由于在日常生活和生產(chǎn)中，生 物質(zhì)炭材料的吸附性能往往并不需要進(jìn)行十分精確的測定，而是需要快速的知道其大致的 吸附區(qū)間即可，本發(fā)明根據(jù)模擬方程直接估算出的檢測結(jié)果的精度足以滿足日常生活和生 產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)了對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價(jià)、快速測定的目的。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的曲線示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā) 明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0017] 實(shí)施例u
[0018] 參見圖1，本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法包括如下步驟。
[0019] (1)在20°C的環(huán)境溫度下，取八份重量均為3g的生物質(zhì)炭材料各與八份體積均為 l〇ml的甲醇混合得到八份反應(yīng)液，當(dāng)反應(yīng)液中的生物質(zhì)炭材料與甲醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng) 時(shí)，測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄各反應(yīng)液的溫度最高值。八份生物質(zhì)炭材料的吸附性能 均是已知的且吸附性能各不相同。
[0020] (2)通過步驟（1)中的八份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值， 得出八組關(guān)于生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)，如表1所示。
[0021] 表1不同吸附性能的生物質(zhì)炭材料吸附放熱后反應(yīng)液最高溫度
[0023]表1為不同吸附性能的生物質(zhì)炭材料與甲醇反應(yīng)后所對應(yīng)的反應(yīng)液的最高溫度 值，將吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)擬合成方程，得到生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最 高值的模擬方程。通過圖1可獲得模擬方程:7 = 0.0237義+18.144，1?2 = 0.9668。其中7為所測 得的溫度最高值，x為生物質(zhì)炭材料的吸附性能。
[0024] (3)在20°C的環(huán)境溫度下，將3g生物質(zhì)炭材料試樣與10ml甲醇混合得到反應(yīng)液，當(dāng) 生物質(zhì)炭材料試樣與甲醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高 值代入步驟(2)的模擬方程中直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0025] 實(shí)施例2。
[0026]參見圖2,本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法包括如下步驟。
[0027] (1)在20°C的環(huán)境溫度下，取八份重量均為3g的生物質(zhì)炭材料各與八份體積均為 10ml的乙醇混合得到八份反應(yīng)液，當(dāng)反應(yīng)液中的生物質(zhì)炭材料與乙醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng) 時(shí)，測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄各反應(yīng)液的溫度最高值。八份生物質(zhì)炭材料的吸附性能 均是已知的且吸附性能各不相同。
[0028] (2)通過步驟（1)中的八份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值， 得出八組關(guān)于生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)，如表2所示。
[0029] 表2不同吸附性能的生物質(zhì)炭材料吸附放熱后反應(yīng)液最高溫度
[0031]表2為不同吸附性能的生物質(zhì)炭材料與乙醇反應(yīng)后反應(yīng)液的最高溫度值，將吸附 性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)擬合成方程，得到生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的模擬 方程。通過圖2可獲得擬合方程:7 = 0.02751+19.416妒=0.9754。其中7為所測得的溫度最 高值，X為生物質(zhì)炭材料的吸附性能。
[0032] (3)在20°C的環(huán)境溫度下，將3g生物質(zhì)炭材料試樣與10ml乙醇混合得到反應(yīng)液，當(dāng) 生物質(zhì)炭材料試樣與乙醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高 值代入步驟(2)的模擬方程中直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0033] 實(shí)施例3。
[0034] 本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法包括如下步驟。
[0035] (1)取數(shù)份生物質(zhì)炭材料各與數(shù)份有機(jī)醇混合得到數(shù)份反應(yīng)液，當(dāng)反應(yīng)液中的生 物質(zhì)炭材料與有機(jī)醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄各反應(yīng)液的溫度 最高值;數(shù)份生物質(zhì)炭材料的重量相等且均為1-5克，數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能均是已 知的且吸附性能各不相同；數(shù)份有機(jī)醇的體積相等且均為5_20mL。
[0036] (2)通過步驟（1)中的數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值， 得出數(shù)組關(guān)于生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)，將吸附性能與溫度最高值的 數(shù)據(jù)擬合成方程，得到生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的模擬方程。
[0037] (3)將生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī)醇混合得到反應(yīng)液，當(dāng)生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī) 醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高值代入步驟(2)的模擬方 程中直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能；生物質(zhì)炭材料試樣的重量和步驟（1)中生物 質(zhì)炭材料的重量相等，有機(jī)醇的體積和步驟(1)中有機(jī)醇的體積相等。
[0038]通常情況下，在5_35°C的環(huán)境溫度下測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄溫度的最高 值。有機(jī)醇為甲醇或乙醇。重復(fù)步驟(3)的操作以檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0039] 本發(fā)明中的有機(jī)醇作為吸附用反應(yīng)液。通過已知吸附性能的生物質(zhì)炭材料與有機(jī) 醇進(jìn)行吸附放熱反應(yīng)并建立相應(yīng)吸附放熱后溫度與吸附性能的對應(yīng)表和相應(yīng)模擬方程。其 測試結(jié)果直接通過對應(yīng)表估算或相應(yīng)方程計(jì)算生物質(zhì)炭材料的吸附性能。
[0040] 本發(fā)明的組分非常簡單，生產(chǎn)成本低，且測試結(jié)果直接通過讀表或通過相應(yīng)方程 計(jì)算而來。前期吸附反應(yīng)溫度表制作和相應(yīng)反應(yīng)模擬方程的建立，通過已知不同吸附性的 生物質(zhì)炭材料與有機(jī)醇體系反應(yīng)得相應(yīng)最大放熱溫度，并建立生物質(zhì)炭材料吸附性能與體 系放熱后所達(dá)到最高溫度的擬合方程，制得不同吸附性能對應(yīng)體系最高溫度表和相應(yīng)的模 擬方程，方便未知生物質(zhì)炭材料吸附性能的測定。
[0041] 雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟 悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤飾，均應(yīng)屬于本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:包括如下步驟： (1) 取數(shù)份生物質(zhì)炭材料各與數(shù)份有機(jī)醇混合得到數(shù)份反應(yīng)液，當(dāng)反應(yīng)液中的生物質(zhì) 炭材料與有機(jī)醇發(fā)生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄各反應(yīng)液的溫度最高值;數(shù)份生物質(zhì)炭材料的 重量相等且均為1-5克，數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能均是已知的且吸附性能各不相同；數(shù) 份有機(jī)醇的體積相等且均為5-20mL; (2) 通過步驟（1)中的數(shù)份生物質(zhì)炭材料的吸附性能和與之相對應(yīng)的溫度最高值，得出 數(shù)組關(guān)于生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù)，將吸附性能與溫度最高值的數(shù)據(jù) 擬合成方程，得到生物質(zhì)炭材料的吸附性能與溫度最高值的模擬方程； (3) 將生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī)醇混合得到反應(yīng)液，當(dāng)生物質(zhì)炭材料試樣與有機(jī)醇發(fā) 生劇烈吸附反應(yīng)時(shí)，記錄反應(yīng)液的溫度最高值，將該溫度最高值代入步驟(2)的模擬方程中 直接得到生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能；生物質(zhì)炭材料試樣的重量和步驟（1)中生物質(zhì)炭 材料的重量相等，有機(jī)醇的體積和步驟(1)中有機(jī)醇的體積相等。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:在5-35Γ 的環(huán)境溫度下測定反應(yīng)液的溫度變化并記錄溫度的最高值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:有機(jī)醇為 甲醇或乙醇。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:重復(fù)步驟 (3)的操作以檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK105928856SQ201610246847
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】潘炘
【申請人】浙江省林業(yè)科學(xué)研究院