时间:2022-09-08 点击量:
题目:
Identification of odour compounds emitted by wooden boards with the presence of indoor ozone
室内臭氧存在时木质板材释放气味化合物的识别(https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109341)
该研究获得这项研究得到了国际能源署建筑和社区能源方案(IEA-ECB Annex 78)以及天津市自然科学基金(批准号:S21ZDG094)的支持。
作者:
Min Xue(薛敏,第一作者),Junjie Liu(刘俊杰,第二作者),Lei Zhao(赵磊,第三作者),Jingjing Pei(裴晶晶,通讯作者)
研究亮点:
• 在两种中密度纤维板和一种阻燃胶合板中分别识别出 6、8 和 14 种不同的气味化合物。
• 乙酸、戊醛和己醛是三种材料共有的气味化合物。
• 引入综合气味评估模型来评估混合气体的气味强度。
• 臭氧可能对不同类型材料的气味产生相反的影响。
研究背景:
近年来,室内空气质量要求逐渐提高。建筑装饰材料和空调系统以及人员活动过程中会排放室内挥发性有机化合物(VOCs)。甲醛等物质对健康的不利影响已引起人们的关注。通过排放源和通风净化技术的实施,某些 VOCs 的浓度控制在健康限值浓度以下,但仍可能出现异味问题。此类VOC会导致感知空气质量(PAQ)较差。研究表明,异味问题会影响人的情绪甚至认知能力,考虑到装修材料是异味VOCs的主要来源之一,有必要识别它们所产生的气味污染物。此外,大气臭氧通过通风系统进入房间,导致建筑材料的二次排放,可能会导致较差的PAQ。室外大气臭氧浓度逐渐升高。许多研究已经研究了臭氧和VOCs的反应机理。但目前缺乏关于臭氧对建筑材料气味释放的影响的定性和定量研究。气象色谱-嗅觉-质谱联用技术(GC-O-MS)已广泛应用于食品风味研究,少数研究将其应用于室内空气质量评估。GC-O-MS是一种在线定量评价方法;它相当于在 GC- MS仪器的色谱柱后添加一个分流三通和一个嗅觉端口。色谱柱分离出来的VOC以特定的比例进入质谱(MS)和嗅觉检测口(ODP)。GC-MS用于化合物的定性,同时多名气味评价员在嗅觉端口进行气味强度和气味特征的评价。本研究的主要目的是定性和定量地探究MDF和FRP释放的气味化合物以及臭氧暴露对材料气味的影响。采用GC-O-MS方法对不含臭氧和100ppb臭氧材料释放的气味化合物进行鉴定,并对气味数据进行多元统计分析和综合气味强度模型评价。
图1. 实验装置和GC -O-MS原理图
主要成果:
1. 三种木质板材在有无臭氧暴露下释放的VOCs
• MDF1排放的TVOC浓度为239 μg/m3。2年龄的MDF1释放的TVOC浓度比8个月龄的MDF2低39%。
FRP排放的TVOC浓度为2200 μg/m3,比MDF高一个数量级。
• 在暴露于100ppb臭氧8小时后,MDF1和MDF2排放的 TVOC 浓度分别增加了 140% 和 51%。
阻燃胶合板排放的TVOC下降了 31%。萜烯浓度下降明显。
图2.臭氧组和不含臭氧组中挥发性有机化合物的物质排放浓度
(a)MDF1;(b)MDF2和(c)FRP .
2. 三种木质材料排放气味化合物的识别
• 利用GC-O-MS的方法,在两种中密度纤维板和一种阻燃胶合板中分别识别出6、8和14种不同的气味化合物。
• 乙酸、戊醛和己醛是三种材料共有的气味化合物。
• 臭氧对不同类型材料的气味产生相反的影响。
表1.三种材料的气味化合物
3. 气味分析
• 采用主成分分析和聚类热图分析的方法分析了三种材料的气味特征。
• 引入了一种综合气味强度评价模型
,对比得出臭氧暴露对材料气味的影响。
图3.臭氧组和无臭氧组三种材料的气味化合物聚类热图分析
图4.臭氧组和无臭氧组三种材料释放气味的主成分分析
图5.含臭氧和不含臭氧的三种材料的综合气味强度(SOI)
本文引用格式:
Min Xue,Junjie Liu, Lei Zhao, Jingjing Pei.Identification of odour compounds emitted by wooden boards with the presence of indoor ozone. Building and Environment. 2022,221,109341.