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原文传递一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置及其生产方法

专利名称：	一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置及其生产方法
摘要：	本发明公开了一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度（DGT）装置，包括由外至内依次设置的PVDF滤膜、扩散膜和吸附固定膜，所述吸附固定膜以琼脂糖为载体负载有NO3‑N吸附材料、NH4‑N吸附材料和磷酸根吸附材料，所述PVDF滤膜的厚度和孔径分别为100±20μm和0.45±0.1μm。本装置实现了水体、沉积物和土壤中氮和磷的同步采集分析，氮磷的采集‑提取还原分析准确率分别可达95.6%；本发明对氮磷的DGT容量大具有较高的营养物质吸附上限；同时本发明对铵态氮和硝态氮均具有极高的固定吸附率和提取率。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京国兴环保产业研究院有限公司
发明人：	丁士明;任明漪;王燕;杨丽原
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN201911371085.3
公开号：	CN111103216A
代理机构：	南京苏创专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	王华
分类号：	G01N13/00;G01N1/40;B01D69/12;B01D69/02;B01D71/34;C02F1/28;B01D15/08;C02F101/16;C02F101/10;G;B;C;G01;B01;C02;G01N;B01D;C02F;G01N13;G01N1;B01D69;B01D71;C02F1;B01D15;C02F101;G01N13/00;G01N1/40;B01D69/12;B01D69/02;B01D71/34;C02F1/28;B01D15/08;C02F101/16;C02F101/10
申请人地址：	210000 江苏省南京市江北新区星火路17号创智大厦B座801室-822
主权项：	1.一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：包括由外至内依次设置的PVDF滤膜、扩散膜和吸附固定膜的复合膜，所述吸附固定膜以琼脂糖为载体负载有NH4-N吸附材料、NO3-N吸附材料和磷酸根吸附材料，所述PVDF滤膜的厚度和孔径分别为100±20μm和0.45±0.1μm；所述NH4-N吸附材料为大孔结构基质负载磺酸活性基团的NH4-N吸附材料；所述NO3-N吸附材料采用坡缕石负载聚甲丙烯酸铵酯的活性物质。 2.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：还包括底座和扣在底座上的环状上盖，所述底座设有用于盛放复合膜的凸台，所述环状上盖的内侧为间隔设置的翅脚组成。 3.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述吸附固定膜的厚度为0.4mm。 4.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述扩散膜采用琼脂糖扩散膜。 5.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述磷酸根吸附材料采用Zr-oxide粉末。 6.一种权利要求1-5任一所述装置的生产制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）所述NH4-N吸附材料的制备：将大孔结构基质物经过研磨过筛后，然后加入质量比为1:（1.2-2.5）的4-乙烯基苯磺酸并在高速分散仪中进行高速分散后，在30~60℃下烘干12-24h，备用；所述NO3-N吸附材料的制备：将坡缕石研磨过筛后，加入质量比为1:（1.2-2.5）的聚甲丙烯酸铵酯并在高速分散仪中进行高速分散后，在30~60℃下烘干12-24h，备用；（2）将NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料分别浸泡在氯化钠溶液至少24h后，用去离子水反复浸泡冲洗；浸泡冲洗后的NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料在30~60℃下烘至半干；（3）将NO3-N吸附材料通过研钵研磨至70±5μm；将NH4-N吸附材料通过球磨机研磨至粒径5±1μm；（4）按质量体积比为3%的比例将琼脂糖与水混合后加热煮沸后保持在80~90℃范围，然后加入2mM的NaCl并搅拌溶解形成均匀溶液，接着依次加入经过步骤（2）研磨后的总质量体积比为30~60%的NO3-N吸附材料和NH4-N吸附材料；（5）接着，在温度80~90℃和搅拌条件下加入10~25%的Zr-oxide粉末，并搅拌分散均匀；（6）在经过预热后的玻璃模具中，在抽真空的环境中注入步骤（4）得到的混合液，并在室温下自然冷却得到吸附固定膜；最后在底座的凸台上将吸附固定膜、扩散膜、PVDF滤膜依次叠放后，用环形上盖紧密扣合，完成。 7.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：所述大孔结构基质物为沸石、坡缕石、凹凸棒、麦饭石、硅藻土、膨润土中一种。 8.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：步骤（3）中加入琼脂糖溶液中的NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料的质量比为1:(0.7~1.0)。 9.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：步骤（3）中琼脂糖溶液中，NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料的加入质量比为1:1，NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料占琼脂糖溶液的总质量体积比为35%；Zr-oxide粉末加入的质量体积比为15%。
所属类别：	发明专利