納(na)米粒子高效自動(dong)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)

    納(na)米粒子是(shi)指粒度(du)在(zai)1—100nm之(zhi)間(jian)的粒子（納(na)米粒子又稱(cheng)超(chao)細微粒）。在(zai)自然環(huan)境(jing)系(xi)統內如土壤、水體、河(he)川、湖(hu)泊(bo)、海(hai)洋(yang)、大(da)氣和(he)霧等(deng)之(zhi)中，大(da)量存(cun)在(zai)著(zhe)納(na)米粒子。納(na)米粒子除了具有(you)高表面(mian)活(huo)性(xing)及(ji)比表面(mian)積(ji)之(zhi)外，它對於吸附(fu)或(huo)鍵(jian)結(jie)重(zhong)金(jin)屬(shu)及(ji)有(you)機(ji)化合(he)物的能(neng)力(li)非(fei)常(chang)強，在營(ying)養(yang)物和(he)汙(wu)染(ran)物的循(xun)環、流通(tong)過(guo)程(cheng)中發(fa)揮(hui)著(zhe)重(zhong)要(yao)作用(yong)，在(zai)自然環(huan)境(jing)中扮(ban)演著(zhe)重(zhong)要(yao)的角色(se)。但由於(yu)傳統收(shou)集(ji)納(na)米粒子方法(fa)(超速(su)離心法和(he)註射器(qi)過(guo)濾法)收(shou)集(ji)時間(jian)長且(qie)收(shou)集(ji)量少(shao)的弊(bi)端，故對環境(jing)中的納(na)米粒子研(yan)究進展較慢。基於(yu)上(shang)述(shu)原(yuan)因(yin)，我(wo)們(men)引(yin)入(ru)納(na)米粒子高效收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)。

1 什麽是(shi)納(na)米粒子高效自動(dong)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)？

    納(na)米粒子高效自動(dong)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)就是(shi)通過(guo)樣(yang)品(pin)自動(dong)加壓裝(zhuang)置(zhi)給加(jia)壓活(huo)塞(sai)壹定的壓力(li)並(bing)設(she)置(zhi)加壓時間(jian)，不斷將(jiang)小於(yu)過(guo)濾(lv)膜孔(kong)徑(jing)的樣(yang)品(pin)透過濾膜，達(da)到高效、大(da)量收(shou)集(ji)納(na)米粒子目的的壹種納(na)米粒子超過(guo)濾(lv)裝(zhuang)置(zhi)。

2 納(na)米粒子高效自動(dong)收(shou)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)工作原(yuan)理(li)

3 與超(chao)速(su)離心法和(he)註射器(qi)過(guo)濾法的比較

表1 在(zai)超(chao)速(su)離心機不同(tong)離心力的作用(yong)下(xia)顆(ke)粒沈(chen)降所(suo)需的時間(jian)(Tsao et al. 2009)

表2 (AUD)過(guo)濾不同(tong)顆粒所(suo)需時間(jian)與(yu)註射器(qi)過(guo)濾法的比較(Tsao et al. 2009)

註：NF表示(shi)不可行

4 黑土樣(yang)品(pin)及(ji)其(qi)收(shou)集(ji)的納(na)米粒子

      (a) 黑土(<2000nm)              (b) 蒙(meng)脫石(shi)納(na)米粒子(1-100nm)

5 四種顆粒大(da)小的沸(fei)石(shi)的透(tou)射電(dian)子顯微鏡圖(tu)和(he)結(jie)構轉(zhuan)變(bian)原(yuan)理(li)圖

     從(cong)左邊電(dian)鏡圖(tu)中可(ke)以(yi)看出，450-2000nm的沸(fei)石(shi)(A)和(he)100-450nm的沸(fei)石(shi)(B)的形狀(zhuang)是(shi)不規則(ze)的，而25-100nm的沸(fei)石(shi)(C)和(he)1-25nm的沸(fei)石(shi)(D)形狀(zhuang)是(shi)球狀(zhuang)的。從(cong)右邊的結(jie)構轉(zhuan)變(bian)原(yuan)理(li)圖可(ke)以(yi)看出，物(wu)理(li)化學風(feng)化作用(yong)導致(zhi)沸(fei)石(shi)的結(jie)構從(cong)結(jie)晶(jing)性(xing)膠體(ti)轉(zhuan)變(bian)為次結(jie)晶(jing)性(xing)和(he)非結(jie)晶(jing)性(xing)的納(na)米粒子，zui後變(bian)成(cheng)方鈉(na)石(shi)結(jie)構。對沸(fei)石(shi)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)納(na)米粒子原(yuan)理(li)的認(ren)識(shi)對於了解(jie)環(huan)境(jing)中納(na)米粒子的演(yan)變(bian)過(guo)程(cheng)和(he)在維持生(sheng)態(tai)完整性(xing)上的作用(yong)意(yi)義重(zhong)大(da)。

6 紅壤(rang)中納(na)米粒子透射電(dian)子顯微鏡(TEM)圖(tu)

I: 伊(yi)利(li)石(shi) K:高嶺石(shi) G:針(zhen)鐵(tie)礦 H:赤鐵(tie)礦

    從(cong)圖a中可(ke)以(yi)看出，赤鐵(tie)礦覆(fu)蓋在高嶺石(shi)的表面(mian)，與(yu)高嶺石(shi)聚(ju)合(he)在壹起(qi)；從(cong)圖b中可(ke)以(yi)看出，伊(yi)利(li)石(shi)和(he)赤鐵(tie)礦聚合(he)在壹起(qi)。