[发明专利]一种应用于激光粉尘仪检定、校准或测试的“标尺”粒子的制备方法及应用

说明书

一种制备不同黑度及粒径的苯乙烯微球的方法，包括如下步骤：(1)、制备黑色的碳量子点；(2)、制备有不同黑度及粒径的聚苯乙烯，通过控制搅拌加入一定量的碳量子点，不同比例的苯乙烯和二乙烯基苯，引发剂、分散剂、水及乙醇等及搅拌速度得到不黑度和不同粒径的苯乙烯微球。以及一种应用于激光粉尘仪检定、校准或测试的“标尺”，其为具有不同黑度及粒径的苯乙烯微球。本方法制备步骤少且工艺简单，应用广泛，这样的“标尺”对于环境粉尘，特别是激光粉尘仪计量检定、校准或测试具有重要意义。

技术领域

本发明属于计量标准物质制备工艺技术领域，具体涉及激光粉尘仪用不同黑度的苯乙烯微球的制备方法。

背景技术

伴随城市化、工业化发展，粉尘对环境污染日益严重。世界各国高度重视粉尘浓度的监测，以便掌握环境空气中粉尘的污染情况，进一步采取措施严格控制粉尘浓度，减少粉尘的危害。光散射粉尘测试仪由于具有简便、快速、灵敏度高、实时监测、性价比高等优点，广泛应用于室内、公共场所、环境大气、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的监测。但由于光散射传感器的门槛较低，开发相对简单，加之社会对颗粒物污染的日益重视，使得目前市场上涌现出众多价格低廉、性能尚不明确的光散射颗粒物监测设备。

光散射粉尘测试仪是基于Mie散射理论及粉尘的各参量来测定环境中粉尘的质量浓度。根据Mie散射理论，在温度和湿度较稳定的环境下，当散射粒子的直径与光源波长接近时，散射光强度与散射粒子的直径成比例，因此光散射粉尘测试仪测定的结果是每立方米粒子数(CPM)，但该结果与我国现行卫生标准中涉及的粉尘质量浓度(mg/m³)不相适应，故需要通过质量浓度转换系数K值，将光散射粉尘测试仪测得的CPM值转换为悬浮粉尘的质量浓度，即C＝K(R-B)式中，C为粉尘质量浓度(mg/m³)，K为质量浓度转换系数，R为光散射粉尘测试仪读数(CPM)，B为光散射粉尘测试仪基底值(CPM)。根据光散射粉尘测试仪的工作原理，仪器直接测得的数据是粉尘的CPM值，需通过质量浓度转换系数K值将 CPM值转换成日常用的质量浓度值。因此，在使用光散射粉尘测试仪时，首先需确定转换系数K值。K值与悬浮粉尘的粒度、密度、形状及反射率等物理特性有关，尤其是粉尘粒度、颜色对测量结果的影响比较明显，地理位置、场所环境和气候条件等外部因素也可能对K值有一定的影响。

标准物质是用来检测化器性能指标最直接有效的方式。在环保、空气净化等许多领域内的设备、仪器的标定，都需用标准粉尘进行，这样所得数据才有确定的意义和可比性，采用标准粉尘是实现试验方法标准化的前提条件之一。近年来，单分散交联聚苯乙烯微球，因其较高的耐热性、耐溶剂性、较好的力学强度、良好的表面反应活性而广泛应用于分析化学、色谱技术、生物医学、微电子技术催化等领域。由于其密度接近1g/cm³，外形球形，因此其实际粒径和动力学粒径相当而被当作粉尘计量用理想的标准粒子。

通常单分散聚苯乙烯小球是透明或者白色的，对光的吸收几乎为零，粒子大小可以从纳米到微米级。由于粉尘粒度、颜色对激光粉尘仪测量结果的影响比较明显，现有的以透明或者白色分散聚苯乙烯小球作标准粒子，无法适应具有不同应用场合的激光粉尘仪的标定。

发明内容