3纳米以下颗粒物粒径分布和化学组分分析系统及方法
申请人信息
- 申请人:复旦大学
- 申请人地址:200433 上海市杨浦区邯郸路220号
- 发明人: 复旦大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 3纳米以下颗粒物粒径分布和化学组分分析系统及方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311442677.6 |
| 申请日 | 2023/11/1 |
| 公告号 | CN117686391A |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | G01N15/02 |
| 权利人 | 复旦大学 |
| 发明人 | 王琳; 刘益良; 郑军; 李越洋; 李庆 |
| 地址 | 上海市杨浦区邯郸路220号 |
摘要文本
本发明属于环境监测技术领域，具体为3纳米以下颗粒物粒径分布和化学组分分析系统及方法。本发明系统中，由单极荷电装置通过尖端电晕放电产生高浓度正离子或负离子，用于束缚电场汇聚离子至纳米颗粒物传输管路的中心，并使纳米颗粒物荷电；由纳米颗粒物粒径筛分仪提供固定流场和电场，用于带电纳米颗粒物的筛分，通过优化颗粒物粒径筛分仪的内部几何构造，提升通过电极板的鞘气流速，并使得粒径筛分区域在鞘流的雷诺数大于10000时仍保持层流，提高对纳米颗粒物的粒径分辨率并减小颗粒物的扩散损失；颗粒物的浓度和化学组分通过气溶胶静电计和大气常压界面飞行时间质谱进行测量；本发明系统在大气科学和材料科学等领域具有广阔应用前景。
专利主权项内容
1.一种3纳米以下颗粒物粒径分布和化学组分分析系统，其特征在于，包括：高效单极荷电装置(1)、纳米颗粒物粒径筛分仪(2)、气溶胶静电计(3)、大气常压界面飞行时间质谱(4)、系统控制模块(5)；所述高效单极荷电装置(1)与纳米颗粒物粒径筛分仪(2)串联，所述气溶胶静电计(3)和大气常压界面飞行时间质谱(4)并联，并位于纳米颗粒物粒径筛分仪(2)之后，所述系统控制模块(5)通过信号传输控制线与上述四个模块相连；其中：所述高效单极荷电装置(1)，通过尖端电晕放电的方式产生数浓度范围为10-10cm，粒径范围为0.5-1.5nm的荷电离子，荷电粒子在电场作用下向采样管路中央汇聚，并与纳米颗粒物发生碰撞使之达到荷电平衡状态；710-3所述纳米颗粒物粒径筛分仪(2)，用于构建稳定的流场和电场条件，并根据带电颗粒物电迁移率进行粒径筛分，得到单分散标准气溶胶；所述气溶胶静电计(3)和大气常压界面飞行时间质谱(4)并列运行，用来测量颗粒物的数浓度和化学组分；所述系统控制模块(5)，协同上述四个工作模块的运行，并完成数据采集和可视化。