新型水環(huán)境納米顆粒分離檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2023-10-31 20:06
隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展,納米顆粒物在生產(chǎn)、生活中得到廣泛應(yīng)用,納米顆粒物也因此通過(guò)各種途徑進(jìn)入到環(huán)境中。然而,納米顆粒向研究者們提出了嚴(yán)肅而獨(dú)有的科學(xué)性及方法學(xué)方面的挑戰(zhàn),其中一個(gè)非;镜恼系K就是對(duì)環(huán)境物質(zhì)中的納米粒子的探測(cè)能力,另一個(gè)基本問題是,不同的覆蓋層、尺寸、表面電荷、功能或形成過(guò)程可以顯著地改變一個(gè)已知的納米材料的特征和毒性,而且生產(chǎn)商們還正在持續(xù)不斷地制造出新的物質(zhì)。本文研發(fā)了一種基于透明電極的新型電場(chǎng)流分離系統(tǒng),同時(shí)研發(fā)了一種高靈敏度的非接觸電導(dǎo)檢測(cè)器對(duì)納米顆粒物進(jìn)行檢測(cè)。 首先,本文根據(jù)現(xiàn)有的場(chǎng)流分離理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了電場(chǎng)流分離裝置。為保證施加電壓可行、有效、方便,選擇分離流路的截面結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方形;同時(shí)為保證載流液進(jìn)入分離通道時(shí)形成層流,通過(guò)計(jì)算設(shè)定流路厚度為0.1mm;分離流路的材質(zhì)選用聚四氟乙烯薄膜。實(shí)驗(yàn)選用銦錫氧化物(ITO)作為電場(chǎng)流分離縱向場(chǎng)電極,其透過(guò)率高便于實(shí)施觀察與光學(xué)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)采用了三種方式對(duì)分離系統(tǒng)進(jìn)行漏液檢測(cè),并分析討論了可能出現(xiàn)的死體積情況。本文進(jìn)一步討論了分離裝置組裝、載流液及樣品、進(jìn)樣量及流速、管徑的選擇及對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。 其次,本研究研發(fā)了一種...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景意義與主要存在的問題
1.1.1 環(huán)境中納米顆粒檢測(cè)的瓶頸
1.1.2 現(xiàn)有納米表征方法不足與場(chǎng)流分離的優(yōu)勢(shì)
1.1.3 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)與場(chǎng)流分離集聯(lián)的意義
1.2 場(chǎng)流分離在環(huán)境中的發(fā)展及應(yīng)用
1.2.1 場(chǎng)流分離在環(huán)境中的應(yīng)用
1.2.2 場(chǎng)流分離國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的發(fā)展及應(yīng)用
1.3.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的發(fā)展
1.3.2 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的應(yīng)用
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容與目的
1.4.1 課題主要內(nèi)容
1.4.2 課題主要研究目的
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑的準(zhǔn)備與表征
2.2.1 溶液的制備
2.2.2 電泳遷移率、電導(dǎo)率的測(cè)量
2.2.3 Zeta電位及動(dòng)態(tài)光散射的表征
2.3 電場(chǎng)流分離的工作原理
2.3.1 電場(chǎng)流分離原理
2.3.2 電場(chǎng)流分離理論
2.4 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)原理
2.4.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)基本原理
2.4.2 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)等效電路
第3章 電場(chǎng)流分離裝置的構(gòu)建與優(yōu)化
3.1 電場(chǎng)流分離通道的設(shè)計(jì)
3.1.1 分離通道截面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1.2 分離流路厚度的選擇
3.1.3 流路材質(zhì)的選擇及制作
3.2 電場(chǎng)流裝置的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)組成
3.2.1 電場(chǎng)流分離裝置中的電極選擇
3.2.2 電場(chǎng)流分離裝置的組成
3.2.3 電場(chǎng)流分離系統(tǒng)的組成
3.3 電場(chǎng)流分離系統(tǒng)的組裝
3.3.1 分離裝置的組裝
3.3.2 對(duì)載流液的要求
3.3.3 樣品的分散
3.3.4 進(jìn)樣量及載流液流速
3.3.5 管徑的選擇
3.4 分離系統(tǒng)的漏液檢測(cè)及死體積討論
3.4.1 分離系統(tǒng)漏液檢測(cè)
3.4.2 系統(tǒng)中死體積的討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建
4.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)電路
4.2 檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)
4.2.1 檢測(cè)器的組成
4.2.2 檢測(cè)電極的設(shè)計(jì)
4.2.3 電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溶液濃度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.2 管壁厚度及材質(zhì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.3 電極間距對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.4 交流頻率對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.5 交流電壓幅度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.6 檢出限
4.3.7 穩(wěn)定性
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的測(cè)試與分析
5.1 樣品的測(cè)定與表征
5.1.1 載流液的電泳遷移率與電導(dǎo)率的測(cè)量
5.1.2 納米TiO2的表征與Zeta電位的測(cè)量
5.2 載流液阻抗測(cè)定與有效電壓計(jì)算
5.3 流速對(duì)分離強(qiáng)度的影響
5.4 不同物質(zhì)及濃度的載流液對(duì)分離強(qiáng)度的影響
5.5 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)納米顆粒的影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3859400
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景意義與主要存在的問題
1.1.1 環(huán)境中納米顆粒檢測(cè)的瓶頸
1.1.2 現(xiàn)有納米表征方法不足與場(chǎng)流分離的優(yōu)勢(shì)
1.1.3 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)與場(chǎng)流分離集聯(lián)的意義
1.2 場(chǎng)流分離在環(huán)境中的發(fā)展及應(yīng)用
1.2.1 場(chǎng)流分離在環(huán)境中的應(yīng)用
1.2.2 場(chǎng)流分離國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的發(fā)展及應(yīng)用
1.3.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的發(fā)展
1.3.2 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)的應(yīng)用
1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容與目的
1.4.1 課題主要內(nèi)容
1.4.2 課題主要研究目的
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑的準(zhǔn)備與表征
2.2.1 溶液的制備
2.2.2 電泳遷移率、電導(dǎo)率的測(cè)量
2.2.3 Zeta電位及動(dòng)態(tài)光散射的表征
2.3 電場(chǎng)流分離的工作原理
2.3.1 電場(chǎng)流分離原理
2.3.2 電場(chǎng)流分離理論
2.4 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)原理
2.4.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)基本原理
2.4.2 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)等效電路
第3章 電場(chǎng)流分離裝置的構(gòu)建與優(yōu)化
3.1 電場(chǎng)流分離通道的設(shè)計(jì)
3.1.1 分離通道截面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.1.2 分離流路厚度的選擇
3.1.3 流路材質(zhì)的選擇及制作
3.2 電場(chǎng)流裝置的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)組成
3.2.1 電場(chǎng)流分離裝置中的電極選擇
3.2.2 電場(chǎng)流分離裝置的組成
3.2.3 電場(chǎng)流分離系統(tǒng)的組成
3.3 電場(chǎng)流分離系統(tǒng)的組裝
3.3.1 分離裝置的組裝
3.3.2 對(duì)載流液的要求
3.3.3 樣品的分散
3.3.4 進(jìn)樣量及載流液流速
3.3.5 管徑的選擇
3.4 分離系統(tǒng)的漏液檢測(cè)及死體積討論
3.4.1 分離系統(tǒng)漏液檢測(cè)
3.4.2 系統(tǒng)中死體積的討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建
4.1 非接觸電導(dǎo)檢測(cè)電路
4.2 檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)
4.2.1 檢測(cè)器的組成
4.2.2 檢測(cè)電極的設(shè)計(jì)
4.2.3 電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 溶液濃度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.2 管壁厚度及材質(zhì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.3 電極間距對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.4 交流頻率對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.5 交流電壓幅度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響
4.3.6 檢出限
4.3.7 穩(wěn)定性
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的測(cè)試與分析
5.1 樣品的測(cè)定與表征
5.1.1 載流液的電泳遷移率與電導(dǎo)率的測(cè)量
5.1.2 納米TiO2的表征與Zeta電位的測(cè)量
5.2 載流液阻抗測(cè)定與有效電壓計(jì)算
5.3 流速對(duì)分離強(qiáng)度的影響
5.4 不同物質(zhì)及濃度的載流液對(duì)分離強(qiáng)度的影響
5.5 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)納米顆粒的影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號(hào):3859400
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