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納米粒子高(gao)效收集裝置(zhi)
納米粒子高效(xiao)自動(dòng)收集(ji)器
納米粒(li)子高效自動(dòng)收(shou)集裝置(zhi)
納米粒子高(gao)效自動(dòng)收(shou)集裝置(zhi)就是通(tong)過(guò)樣(yang)品自動(dòng)加壓裝(zhuang)置給(gei)加壓活(huo)塞一(yi)定的壓力并(bing)設(shè)置加(jia)壓時(shí)間,不(bu)斷將(jiang)小于過(guò)濾膜孔(kong)徑的樣品(pin)透過(guò)(guo)濾膜,達(dá)到(dao)高效、大量(liang)收集納(na)米粒子目的(de)的一(yi)種納(na)米粒(li)子超過(guò)濾(lv)裝置。
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品牌 | 騰拔 | 產(chǎn)地(di)類別 | 國(guó)產(chǎn) |
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? ? 納米粒子是指(zhi)粒度在1—100nm之間的(de)粒子(納米粒子(zi)又稱超(chao)細(xì)微粒)。在(zai)自然環(huán)境系統(tǒng)(tong)內(nèi)如土(tu)壤、水(shui)體、河川、湖泊(po)、海洋、大氣(qi)和霧等之中(zhong),大量(liang)存在著納米粒(li)子。納(na)米粒子除了具(ju)有高表(biao)面活性及比表(biao)面積之外,它(ta)對(duì)于吸附或(huo)鍵結(jié)重金(jin)屬及(ji)有機(jī)化合物(wu)的能力(li)非常強(qiáng),在營(yíng)(ying)養(yǎng)物和污染(ran)物的循環(huán)、流通(tong)過(guò)程中(zhong)發(fā)揮(hui)著重(zhong)要作用,在自然(ran)環(huán)境中扮演著(zhe)重要的角色。但(dan)由于傳統(tǒng)收集(ji)納米粒子(zi)方法(超速(su)離心法和注射(she)器過(guò)(guo)濾法)收集(ji)時(shí)間長(zhǎng)且(qie)收集量少的弊(bi)端,故對(duì)環(huán)境中(zhong)的納米粒子(zi)研究(jiu)進(jìn)展較慢?;?ji)于上述原因(yin),我們(men)引入納米粒子(zi)高效收集裝置(zhi)。
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1?什么是(shi)納米粒(li)子高效(xiao)自動(dòng)(dong)收集裝置?
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? ? 納米(mi)粒子高效(xiao)自動(dòng)收集(ji)裝置就是通過(guò)樣品(pin)自動(dòng)(dong)加壓裝置給(gei)加壓活(huo)塞一(yi)定的(de)壓力(li)并設(shè)置加(jia)壓時(shí)(shi)間,不斷將小(xiao)于過(guò)濾膜(mo)孔徑的樣品透(tou)過(guò)濾膜,達(dá)到(dao)高效、大量收(shou)集納(na)米粒子目的(de)的一種納米粒(li)子超(chao)過(guò)濾(lv)裝置。
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2 納米(mi)粒子高效自動(dòng)(dong)收集(ji)裝置工作(zuo)原理(li)
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3 與超(chao)速離心(xin)法和注射器(qi)過(guò)濾法的比(bi)較
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表1 在超速離(li)心機(jī)(ji)不同離心力(li)的作用(yong)下顆粒(li)沉降所需的(de)時(shí)間(Tsao et al. 2009)
? | ? | ? | ? | ? | 顆粒直徑(nm) | |||||
離心機(jī)(ji)類型(xing) | 轉(zhuǎn)子(zi)型號(hào) | 轉(zhuǎn)速(rpm) | ? RCF(×g) | 樣品容(rong)量(mL) | ? 1 | ? 10 | ? 25 | ? 50 | ? 100 | ? 450 |
CR21 | R12A3 | 12000 | 14400 | 250 | - | 14.7 h | 2.4 h | 0.6 h | 530 s | 26.2 s |
CR21 | R20A2 | 20000 | 41600 | 10 | - | 1.5 h | 861 s | 215 s | 54 s | 2.7 s |
CP80MX | P55AT | 55000 | 186700 | 10 | - | 0.5 h | 304 s | 76 s | 19 s | 0.9 s |
CP100MX | P90AT | 90000 | 470900 | 10 | - | 0.2 h | 119 s | 30 s | 7 s | 0.4 s |
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表2 (AUD)過(guò)濾不(bu)同顆粒(li)所需時(shí)間與(yu)注射器過(guò)濾(lv)法的比較(Tsao et al. 2009)
方法 | 過(guò)濾膜(mo)的孔(kong)徑(nm) | ||||||||
1 | 25 | 50 | 100 | 450 | |||||
? | ? | ? | 1-25nm | ? | ? | ||||
AUD | 2.8 ± 0.2 h | 26.3 ± 1.4 s | - | - | - | ||||
注射器法(fa) | NF | 270.2 ± 6.2 s | - | - | - | ||||
? | ? | ? | 25-100nm | ? | ? | ||||
AUD | 1.3 ± 0.1 h | 24.7 ± 0.6 s | 21.4 ± 0.5 s | 15.7 ± 0.6 s | - | ||||
注射器(qi)法 | NF | 247.7 ± 5.5 s | 126.3 ± 1.2 s | 84.5 ± 1.3 s | - | ||||
? | ? | ? | 100-450nm | ? | ? | ||||
AUD | 1.1 ± 0.2 h | 23.7 ± 0.8 s | 19.3 ± 1.2 s | 14.7 ± 0.6 s | 10.3 ± 0.6 s | ||||
注射(she)器法 | NF | 175.9 ± 1.2 s | 110.7 ± 1.2 s | 40.7 ± 3.1 s | 4.3 ± 0.5 s | ||||
? | ? | ? | 450-2000nm | ? | ? | ||||
AUD | 0.8 ± 0.1 h | 22.7 ± 0.6 s | 20.3 ± 0.6 s | 16.0 ± 1.0 s | 11.3 ± 0.6 s | ||||
注射器法 | NF | 132.7 ± 2.5 s | 85.0 ± 1.0 s | 4.3 ± 0.6 s | 4.7 ± 0.6 s | ||||
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
注:NF表示(shi)不可(ke)行
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4?黑土(tu)樣品及其收集(ji)的納(na)米粒(li)子
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? ? ? (a) 黑土(tu)(<2000nm) ? ? ? ?? ? ? (b) 蒙脫石納米(mi)粒子(1-100nm)
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5?四種顆粒大小(xiao)的沸石(shi)的透射電子顯(xian)微鏡圖(tu)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)(zhuan)變?cè)韴D(tu)
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? ? ?從左(zuo)邊電鏡圖中(zhong)可以看(kan)出,450-2000nm的(de)沸石(A)和100-450nm的沸(fei)石(B)的形狀(zhuang)是不規(guī)則的(de),而25-100nm的沸(fei)石(C)和1-25nm的沸(fei)石(D)形狀是球狀(zhuang)的。從右(you)邊的結(jié)(jie)構(gòu)轉(zhuǎn)變?cè)?li)圖可以(yi)看出(chu),物理化(hua)學(xué)風(fēng)化作用(yong)導(dǎo)致(zhi)沸石的結(jié)構(gòu)(gou)從結(jié)晶性(xing)膠體轉(zhuǎn)變(bian)為次結(jié)晶性(xing)和非結(jié)晶性的(de)納米(mi)粒子,zui后變(bian)成方鈉石(shi)結(jié)構(gòu)。對(duì)沸石轉(zhuǎn)(zhuan)變成(cheng)納米粒子(zi)原理(li)的認(rèn)識(shí)對(duì)于了(le)解環(huán)境中(zhong)納米粒子的演(yan)變過(guò)程和在維(wei)持生態(tài)完整(zheng)性上(shang)的作用意義重(zhong)大。
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6 紅壤中納米粒(li)子透射(she)電子顯微鏡(TEM)圖
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I: 伊利石 K:高嶺(ling)石 G:針鐵礦(kuang) H:赤鐵礦
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? ? 從圖a中可以看(kan)出,赤鐵礦覆蓋(gai)在高嶺石(shi)的表(biao)面,與高嶺(ling)石聚合在一(yi)起;從圖b中可(ke)以看出,伊利石(shi)和赤鐵礦聚(ju)合在一起。