气溶胶监测研究进展
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Z. Ulanowski, R. S. Greenaway, Meas. Sci. Tech. 13(3), (2002).
双光束法
双束激光测量溶胶粒 子的飞行速度，从而 得到其的空气动力学 粒径。 不受气溶胶粒子本身 所固有的性质影响， 提高了粒子粒径测量 的精确度。 粒径范围很广 100 nm -20 μm
实时粒径测量
实时测量粒径一般是间接测量，如测光散 射（光学等效直径）、沉降速度（空气动 力学粒径）、消光系数等。 弹性光散射法 双光束法 差分吸收法
弹性光散射法
100nm-2um的球形 粒子根据散射光强度 就可以计算粒径。 当粒径大于2um时， Mie散射，根据散射 花样可以确定粒径。 激光衍射计能给出粒 子尺寸、折射率、形 状等信息。
粒径：成核粒子（10 -100n m ）; 积聚粒子（0.12.5 um）; 粗粒子（大于2. 5 um ）
来源：自然源和人为来源； 形成机制：一次颗粒物和二次颗粒物。
气溶胶粒子的测量
传统离线分析技术的问题 过滤膜基体的干扰 需要长时间收集足够的样品 不能出气溶胶粒子最初的特性
发展实时在线测量的测量技术和测量设备 成为一种迫切需求.
Thank you!
差分吸收法（DOAS）
DOAS是研究大气痕量气体的有力手段。 利用气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分和浓度.
大气消光系数（光学特性）来反演 气溶胶浓度和粒谱分布等信息
司福祺.物理学报, 2006, 55 (6 ):3165
化学成分测量
光学方法 拉曼光谱法 紫外激发荧光法 质谱法 多粒子检测质谱 单粒子检测质谱
拉曼光谱法
线性和非线性拉曼散射可以分析单个粒子的 化学组分、粒径、温度、物相，多相粒子的 组成，以及液体颗粒的内含物。
Jonathan P. Reid and Laura Mitchem. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006. 57:245
紫外激发荧光法
UV-APS商业化仪器 （500 nm-20μm ）。 用一束355 nm的脉冲 激发光，检测器在 420–575 nm范围接受 红移的荧光。 德国美因兹市近郊， 生物气溶胶大约占郊 区气溶胶粗粒子的 20%
激光电离质谱
气溶胶实时监测发展趋势
从人为源逐渐向天然源生物地球化学源发展 从总体气溶胶的研究向单个颗粒物发展，从 微米量级向亚微米、甚至纳米量级发展 从无机成分向有机大分子、生物气溶胶分子 发展。
小粒子的测量 (<100nm)
小颗粒易变化 质量小，化学 成分痕量
Bryan R. Bzdek Analytical Chemistry, 2010, 82(19): 7871
气溶胶：悬浮在大气中的液态或固态粒子
数量巨大、成分复杂、性质多样的一种污染物。
气溶胶 气溶胶 的危害 的危害
大气气溶胶的气候效应
气溶胶成为地球环境科学研究的热点
周秋菊.气溶胶研究[J].科学前 沿 ,5(2 ),2010
大气气溶胶的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化学成分:沙尘气溶胶、碳气溶胶、硫酸盐 气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海 盐气溶胶。
Huffman,. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 3215
多粒子检测质谱
AMS用一个导热的钨表面来蒸发颗粒，导入EI离子 化，用质谱检测，能测量难熔的无机和有机组分。
Canagaratna M. R. et al. Mass Spectrom. Rev.2007, 26:185
单粒子检测质谱
实时单粒子质谱技术可以对单个颗粒进行 详细的化学分析。 最早出现在20世纪70年代，最近的几十年 得到了很大的发展，现在已经是实时气溶 胶实时检测的最常用方法。
基本组成部分: 进样系统、气粒径测 量系统、粒子电离及探测系统
David G. Nash, International Journal of Mass Spectrometry 258 (2006) 2–12
双光束法
双束激光测量溶胶粒 子的飞行速度，从而 得到其的空气动力学 粒径。 不受气溶胶粒子本身 所固有的性质影响， 提高了粒子粒径测量 的精确度。 粒径范围很广 100 nm -20 μm
实时粒径测量
实时测量粒径一般是间接测量，如测光散 射（光学等效直径）、沉降速度（空气动 力学粒径）、消光系数等。 弹性光散射法 双光束法 差分吸收法
弹性光散射法
100nm-2um的球形 粒子根据散射光强度 就可以计算粒径。 当粒径大于2um时， Mie散射，根据散射 花样可以确定粒径。 激光衍射计能给出粒 子尺寸、折射率、形 状等信息。
粒径：成核粒子（10 -100n m ）; 积聚粒子（0.12.5 um）; 粗粒子（大于2. 5 um ）
来源：自然源和人为来源； 形成机制：一次颗粒物和二次颗粒物。
气溶胶粒子的测量
传统离线分析技术的问题 过滤膜基体的干扰 需要长时间收集足够的样品 不能出气溶胶粒子最初的特性
发展实时在线测量的测量技术和测量设备 成为一种迫切需求.
Thank you!
差分吸收法（DOAS）
DOAS是研究大气痕量气体的有力手段。 利用气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分和浓度.
大气消光系数（光学特性）来反演 气溶胶浓度和粒谱分布等信息
司福祺.物理学报, 2006, 55 (6 ):3165
化学成分测量
光学方法 拉曼光谱法 紫外激发荧光法 质谱法 多粒子检测质谱 单粒子检测质谱
拉曼光谱法
线性和非线性拉曼散射可以分析单个粒子的 化学组分、粒径、温度、物相，多相粒子的 组成，以及液体颗粒的内含物。
Jonathan P. Reid and Laura Mitchem. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006. 57:245
紫外激发荧光法
UV-APS商业化仪器 （500 nm-20μm ）。 用一束355 nm的脉冲 激发光，检测器在 420–575 nm范围接受 红移的荧光。 德国美因兹市近郊， 生物气溶胶大约占郊 区气溶胶粗粒子的 20%
激光电离质谱
气溶胶实时监测发展趋势
从人为源逐渐向天然源生物地球化学源发展 从总体气溶胶的研究向单个颗粒物发展，从 微米量级向亚微米、甚至纳米量级发展 从无机成分向有机大分子、生物气溶胶分子 发展。
小粒子的测量 (<100nm)
小颗粒易变化 质量小，化学 成分痕量
Bryan R. Bzdek Analytical Chemistry, 2010, 82(19): 7871
气溶胶：悬浮在大气中的液态或固态粒子
数量巨大、成分复杂、性质多样的一种污染物。
气溶胶 气溶胶 的危害 的危害
大气气溶胶的气候效应
气溶胶成为地球环境科学研究的热点
周秋菊.气溶胶研究[J].科学前 沿 ,5(2 ),2010
大气气溶胶的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化学成分:沙尘气溶胶、碳气溶胶、硫酸盐 气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海 盐气溶胶。
Huffman,. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 3215
多粒子检测质谱
AMS用一个导热的钨表面来蒸发颗粒，导入EI离子 化，用质谱检测，能测量难熔的无机和有机组分。
Canagaratna M. R. et al. Mass Spectrom. Rev.2007, 26:185
单粒子检测质谱
实时单粒子质谱技术可以对单个颗粒进行 详细的化学分析。 最早出现在20世纪70年代，最近的几十年 得到了很大的发展，现在已经是实时气溶 胶实时检测的最常用方法。
基本组成部分: 进样系统、气粒径测 量系统、粒子电离及探测系统
David G. Nash, International Journal of Mass Spectrometry 258 (2006) 2–12