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納米粒(li)子高效(xiao)收集裝(zhuang)置
納米粒子高效(xiao)自動(dong)收集器
納米粒子(zi)高效自動收集(ji)裝置
納米(mi)粒子高(gao)效自(zi)動收集裝置就(jiu)是通過樣品(pin)自動加壓裝(zhuang)置給(gei)加壓活塞一定(ding)的壓力(li)并設(she)置加(jia)壓時間,不(bu)斷將(jiang)小于過濾膜孔(kong)徑的樣品(pin)透過濾膜(mo),達到高效、大(da)量收集納米粒(li)子目的的一種(zhong)納米粒子超(chao)過濾裝置(zhi)。
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品牌(pai) | 騰拔 | 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn)(chan) |
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? ? 納米粒子是(shi)指粒度在1—100nm之(zhi)間的粒子(zi)(納米粒子(zi)又稱超細微粒(li))。在自然環(huán)境系(xi)統(tǒng)內(nèi)如土壤、水(shui)體、河川(chuan)、湖泊(po)、海洋、大氣(qi)和霧等之中,大(da)量存在著納米(mi)粒子。納米(mi)粒子除(chu)了具有高(gao)表面活性及比(bi)表面積之(zhi)外,它(ta)對于吸(xi)附或鍵結(jié)重(zhong)金屬及有(you)機化(hua)合物的能(neng)力非常強,在(zai)營養(yǎng)(yang)物和污染物的(de)循環(huán)、流(liu)通過程中發(fā)(fa)揮著重(zhong)要作用,在(zai)自然環(huán)境(jing)中扮演(yan)著重要的(de)角色。但由(you)于傳統(tǒng)收集(ji)納米(mi)粒子(zi)方法(fa)(超速離(li)心法和注射(she)器過濾法(fa))收集時間(jian)長且收(shou)集量少(shao)的弊(bi)端,故對環(huán)(huan)境中(zhong)的納米(mi)粒子研究(jiu)進展較慢?;?yu)上述原因(yin),我們引入(ru)納米粒(li)子高效(xiao)收集裝置。
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1?什么(me)是納米粒子高(gao)效自動收集(ji)裝置?
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? ? 納米(mi)粒子高效自動(dong)收集裝(zhuang)置就是通過樣品(pin)自動加壓裝(zhuang)置給(gei)加壓活(huo)塞一定(ding)的壓力(li)并設置加壓(ya)時間,不斷將(jiang)小于過濾膜孔(kong)徑的樣品(pin)透過濾膜,達(da)到高效、大量(liang)收集(ji)納米粒(li)子目的(de)的一(yi)種納(na)米粒子超過濾(lv)裝置。
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2 納米粒子高效(xiao)自動收(shou)集裝置(zhi)工作原理
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3 與超(chao)速離心法和注(zhu)射器過(guo)濾法(fa)的比較(jiao)
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表1 在超速離心機(ji)不同離心力的(de)作用下顆粒(li)沉降所需(xu)的時間(Tsao et al. 2009)
? | ? | ? | ? | ? | 顆粒直徑(nm) | |||||
離心機類(lei)型 | 轉(zhuǎn)子型號 | 轉(zhuǎn)速(rpm) | ? RCF(×g) | 樣品容量(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(guo)濾不同顆(ke)粒所需(xu)時間與注射(she)器過濾法的(de)比較(Tsao et al. 2009)
方法 | 過濾膜的孔徑(jing)(nm) | ||||||||
1 | 25 | 50 | 100 | 450 | |||||
? | ? | ? | 1-25nm | ? | ? | ||||
AUD | 2.8 ± 0.2 h | 26.3 ± 1.4 s | - | - | - | ||||
注射器法 | 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 | ||||
注射器(qi)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(fa) | NF | 132.7 ± 2.5 s | 85.0 ± 1.0 s | 4.3 ± 0.6 s | 4.7 ± 0.6 s | ||||
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
注:NF表示不(bu)可行
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4?黑土樣品及其(qi)收集的納(na)米粒子(zi)
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? ? ? (a) 黑土(<2000nm) ? ? ? ?? ? ? (b) 蒙脫(tuo)石納米粒(li)子(1-100nm)
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5?四種顆粒(li)大小(xiao)的沸石的(de)透射電子顯微(wei)鏡圖和結(jié)構(gòu)(gou)轉(zhuǎn)變原理圖
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? ? ?從左(zuo)邊電鏡圖(tu)中可(ke)以看出,450-2000nm的(de)沸石(A)和100-450nm的(de)沸石(shi)(B)的形狀(zhuang)是不規(guī)則的,而(er)25-100nm的沸石(C)和(he)1-25nm的沸(fei)石(D)形狀是球(qiu)狀的。從右邊(bian)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變(bian)原理(li)圖可以看出,物(wu)理化學風化(hua)作用導(dao)致沸石(shi)的結(jié)(jie)構(gòu)從結(jié)晶(jing)性膠體轉(zhuǎn)變?yōu)?wei)次結(jié)晶性和非(fei)結(jié)晶(jing)性的納米粒(li)子,zui后變成方(fang)鈉石結(jié)構(gòu)。對(dui)沸石(shi)轉(zhuǎn)變成納米(mi)粒子原(yuan)理的認識(shi)對于了(le)解環(huán)(huan)境中納(na)米粒子的演變(bian)過程(cheng)和在維(wei)持生態(tài)(tai)完整(zheng)性上的作(zuo)用意(yi)義重大。
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6 紅壤中納米(mi)粒子透射電子(zi)顯微鏡(TEM)圖
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I: 伊利石 K:高(gao)嶺石 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)在高嶺石的表(biao)面,與高(gao)嶺石聚合(he)在一起;從圖(tu)b中可以(yi)看出,伊(yi)利石和赤鐵礦(kuang)聚合在一起(qi)。