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原文传递一种大气气溶胶采集及离子检测装置和方法

专利名称：	一种大气气溶胶采集及离子检测装置和方法
摘要：	本发明公开了一种大气气溶胶采集及离子检测装置和方法；其包括PM2.5切割头、溶蚀器、吸收液瓶、第一、二离子色谱、气溶胶入口、气溶胶稀释长大腔和气溶胶碰撞收集器；溶蚀器前后两端分别设置和PM2.5切割头相连的进气口、和气溶胶入口相连的出气口，下端两侧分别设置和吸收液瓶相连的吸收液入口、和第一离子色谱相连的吸收液出口，气溶胶入口同时和蒸汽喷嘴相连、气溶胶入口、气溶胶稀释长大腔、气溶胶碰撞收集器和第二离子色谱依次相连，气溶胶稀释长大腔为两段式，两端外壁上分别缠绕冷凝管。本发明装置结构简单，操作简便，能同时实现大气气态及颗粒态污染物中离子成分浓度的快速、准确分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	复旦大学
发明人：	刘源;李凌;陈建民
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-15T00:00:00+0800
申请号：	CN202111533070.X
公开号：	CN114184731A
代理机构：	上海正旦专利代理有限公司
代理人：	王洁平
分类号：	G01N30/96;G01N30/06;G01N1/24;G01N1/34;G01N1/28;G01N1/44;G01N1/42;G;G01;G01N;G01N30;G01N1;G01N30/96;G01N30/06;G01N1/24;G01N1/34;G01N1/28;G01N1/44;G01N1/42
申请人地址：	200433 上海市杨浦区邯郸路220号
主权项：	1.一种大气气溶胶采集及离子检测装置，其特征在于，其包括PM2.5切割头（1）、溶蚀器（2）、吸收液瓶(3)、第一离子色谱（4）、气溶胶入口（5）、蒸汽喷嘴（8）、气溶胶稀释长大腔（9）、气溶胶碰撞收集器（17）和第二离子色谱（21）；其中：溶蚀器（2）的前后两端分别设置进气口和出气口，进气口和PM2.5切割头（1）相连、出气口和气溶胶入口（5）相连，溶蚀器（2）的下端两侧分别设置吸收液入口和吸收液出口，吸收液入口和吸收液瓶（3）相连、吸收液出口和第一离子色谱（4）相连，蒸汽喷嘴（12）的一端和产生蒸汽的加热炉（6）相连，另一端和气溶胶入口（5）相连，气溶胶入口（5）、气溶胶稀释长大腔（9）和气溶胶碰撞收集器（17）依次相连，气溶胶稀释长大腔（9）分为前后两段腔体，两段腔体之间用第二卡箍（16）连接固定，气溶胶稀释长大腔（9）的两端外壁上分别缠绕设置第一冷凝管（11）、第二冷凝管（12），气溶胶稀释长大腔（9）的底部设置蒸汽冷凝水出口（10），气溶胶碰撞收集器（17）的顶部分别设置抽气泵接口（18）和蒸馏水入口（19），抽气泵接口（18）和空气泵相连，气溶胶碰撞收集器（17）的底部设置气溶胶收集液出口（20），气溶胶收集液出口（20）和第二离子色谱（21）相连。 2.根据权利要求1所述的大气气溶胶采集及离子检测装置，其特征在于，气溶胶入口（5）和气溶胶稀释长大腔（9）之间通过第一卡箍（15）固定连接。 3.根据权利要求1所述的大气气溶胶采集及离子检测装置，其特征在于，气溶胶稀释长大腔（9）通过固定支架（13）设置在底板（14）上。 4.根据权利要求1所述的大气气溶胶采集及离子检测装置，其特征在于，气溶胶稀释长大腔（9）和气溶胶碰撞收集器（17）之间通过螺钉固定连接。 5.根据权利要求1所述的大气气溶胶采集及离子检测装置，其特征在于，吸收液入口通过蠕动泵和吸收液瓶（3）相连、吸收液出口通过蠕动泵和第一离子色谱（4）相连，气溶胶收集液出口（20）通过蠕动泵和第二离子色谱（21）相连。 6.一种基于权利要求1-5之一所述的装置的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、原始大气样品由pm2.5切割头（1）筛选动力学粒径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物并进入溶蚀器（2），同时在蠕动泵作用下将吸收液从吸收液瓶（3）注入到溶蚀器（2），使得流经溶蚀器（2）的大气样品中可溶性的气体成分被吸收液吸收，并在蠕动泵的作用下进入第一离子色谱（4），对大气中可溶性气体成分的离子成分实现检测；步骤二、大气中未被溶蚀器（2）溶解的颗粒态成分穿过溶蚀器（2）进入气溶胶入口（5），同时蒸馏水进入加热炉（6）产生的水蒸气经过蒸汽喷嘴（8）进入气溶胶入口（5），水蒸气和进入的气溶胶颗粒在气溶胶吸湿长大腔（9）中混合，形成的颗粒物在气溶胶吸湿长大腔（9）中吸湿长大，多余的水蒸气在第一冷凝管（11）、第二冷凝管（12）作用下被冷凝后由蒸汽冷凝水出口（10）排出，吸湿长大的气溶胶在空气泵作用下被抽入气溶胶碰撞收集器（17）中，气溶胶颗粒撞击在气溶胶碰撞收集器（17）上，并和蒸馏水入口（19）进入的蒸馏水混合，最终气溶胶被充分溶解，气溶胶收集液在蠕动泵的作用下被带入第二离子色谱（21），从而实现大气中颗粒态物质中的水溶离子成分浓度分析。
所属类别：	发明专利