使用 ATR-FTIR 对 NOx 还原剂 AdBlue (AUS32) 进行定量分析和化学鉴定——Agilent Cary 630 FTIR 有助于实现简单、快速且可靠的液体测量

AdBlue 是 32.5% w/w 高纯度尿素水溶液的商品名，其质量指标由 ISO 22241 标准规定。它在美国也称为柴油机尾气处理液 (DFE)，在巴西称为 ARLA32，在欧洲以外地区的技术名称为 AUS32。无论名称为何，该物质都需要满足相同的指标要求。AdBlue 用于配备了选择性催化还原(SCR) 系统的柴油驱动汽车。在实际应用中，AdBlue 被注入柴油发动机的废气排放物中，以减少可对环境造成破坏的有害氮氧化物 (NOx) 排放。在此过程中，AdBlue 被注入到 SCR 催化转换器上游的排气管中。由于受热，尿素分解为氨气，与有害的 NOx 气体发生选择性催化还原反应生成氮气和水蒸气（图 1）[1]。AdBlue 的需求量非常大，但其中的关键成分精制尿素目前短缺。全球燃料标准日益严格，AdBlue 的需求也在增长，在欧洲尤其如此。因此，对 AdBlue 的鉴别并了解其质量和化学特性对于确保其满足ISO 22241 标准中规定的要求非常重要。在 ISO 22241-2 的附录 J 中，指定 FTIR光谱作为鉴定尿素浓度大于 10% w/w 的AdBlue 的分析技术。ISO 22241-2 标准还规定了用于定量分析 AdBlue 中尿素含量的燃烧法（附录 B）和折射率法（附录 C）然而，这些定量方法非常耗时，并且对化学品、实验室设备和实验人员的技能有较高的要求。本应用简报探讨了使用 FTIR光谱作为更简单、更经济的替代方法，用于常规定量。FTIR 光谱是一种快速且易于实施的技术，可提供样品的定性和定量信息。FTIR 分析只需极少量的样品，并且在大多数情况下无需样品前处理和消耗品。当光穿过尿素溶液 (AdBlue) 时，红外光被吸收并生成包含特征峰的谱图，这些特征峰可用于鉴定。将采集的商用 AdBlue 样品的 FTIR谱图与 32.5% w/w 标准尿素溶液进行比较，以便快速、轻松地完成鉴定。Agilent Cary 630 FTIR 光谱仪配备钻石晶体衰减全反射 (ATR) 采样模块，非常适用于分析商用 AdBlue（图 2 ）。Cary 630 FTIR 光谱仪体积非常小巧，并且在超紧凑的设计中兼顾了坚固性、灵活性和高性能，是常规分析的理想选择。