自动超过滤器
自动收集仪器的研发背景
在自然环境系統內如土壤、水体、河川、湖泊、海洋、大氣和雾等之中，大量存在着纳米粒子。在污染物和养分的循环过程中，這些膠體粒子(1-1000nm)扮演著很重要的角色，特別是纳米粒子(1-100nm)。纳米粒子除了具有高表面活性及比表面积之外，它对于吸附或键结重金属及有机化合物的能力非常强。目前世界各主要开发国家都投入极大的财力、人力、物力积极进行各相关領域的纳米科技研究。过去由于大量收集及分离纳米材料不容易，故研究进展较慢。
基于上述原因， 经台湾大学曹崇铭教授和瑞玢智能科技有限公司的共同研发，研制出一种纳米粒子自动收集设备，它能对纳米粒子进行大量收集和分级。目前，这种纳米粒子自动超过滤器已应用于实验和科研中，并借此发表多篇论文于中英文期刊中。
自动收集仪器的基本结构和参数
项次 名称 参数 项次 名称 参数
1 压力控制机 最大压力200kg 2 铝合金层架 5个
3 层架支柱 直径20mm 4 铁氟龙活塞 Female, male
5 搅拌过滤管 不锈钢制 6 搅拌马达 6W，150rpm
7 液体样品桶 20L 塑料制 8 铁氟龙管 1/4寸；1/8寸
9 样品外箱 铝合金制 10 样品罐 塑料制
自动超过滤器的性能
进样量：≤1L
收集率：100%
分级：
1.1-25nm；25-100nm
2.1-50nm；50-100nm
3. 1-100nm
收集速度：7天-10天/10L
适用范围：100纳米以下粒子的收集和分级
优点：收集效率高，收集成本低
自动收集器的工作原理
样品存放于液体样品桶内，通过铁氟龙管流入铁氟龙活塞内，压力控制器由加压活塞支架提供压力，将铁氟龙活塞内的样品加压后流到搅拌过滤管内，搅拌过滤管能够同时进行搅拌与过滤两个动作，并将液体过滤完成之后分别流入样品箱内的两个样品罐中分别收集。一个样品罐所收集的粒径大于过滤膜的孔径大小，而另一个样品罐所收集的粒径则为小于该孔径者。
自动纳米收集器的实际效果
从左边电镜图中可以看出，450-2000nm的沸石(A)和100-450nm的沸石(B)的形状是不规则的，而25-100nm的沸石(C)和1-25nm的沸石(D)形状是球状的。从右边的结构转变原理图可以看出，物理化学风化作用导致沸石的结构从结晶性胶体转变为次结晶性和非结晶性的纳米粒子，最后变成方钠石结构。
自动纳米收集器的实际效果
I: 伊利石 K:高岭石 G:针铁矿 H:赤铁矿
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