專利名稱：基于納米材料的氣體采樣富集裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及了一種氣體采集裝置，特別是涉及了一種基于納米材料的氣體采樣富
集裝置。
背景技術：
人體呼吸氣體測定是一種新型的安全無創(chuàng)的檢測方法，對比于血、尿等生物樣本，呼吸氣是具有相對簡單背景的生物樣本，無創(chuàng)傷，易重復采樣。在一些發(fā)達國家該方法已經(jīng)被應用于某些疾病診斷，而該方法在一些重大疾病，如癌癥的診斷應用方面也為癌癥早期診斷、提高治療效果展現(xiàn)出誘人的應用前景。由于人體呼出氣體中與疾病相關的一些氣體成分含量極低，通常在ppm-ppb級，必須預濃縮后才能準確測定。目前，氣體濃縮的方法主要有吸附劑吸附和冷阱富集，冷阱的方法操作冗長且需要專門的裝備；吸附法中的吸附材料可分為三類，有機聚合物、無機吸附劑和炭基吸附劑。無機吸附劑(如硅膠、硅藻土和氧化鋁)因其高親水性不能用于呼吸分析。炭基材料常用，但是也存在使用范圍窄、不可逆吸附導致難以解吸等問題。例如活性炭，雖然吸附效率較高，但由于活性炭的解析條件較為苛刻，一般溫度需達到200°C以上才能完全將吸附物質(zhì)解析下來，這給后續(xù)的分析檢測帶來麻煩。此外，還有固相微萃取(SPME)采樣的方法，但SPME僅由一根纖維狀的探頭吸附目標物，吸附相容量有限，因此對后續(xù)檢測儀器靈敏度要求極高，通常需要大型精密儀器，檢測成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對現(xiàn)在市場的要求，提供了一種具有裝置簡單、使用方便的基于納米材料的氣體采樣富集裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案
本發(fā)明提供了一種基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其包括氣體采樣裝置、氣體富集裝置和抽氣泵；所述氣體采樣裝置包括氣體采樣袋、氣袋閥門、氣體取樣口和導管；所述氣體富集裝置包括富集管和納米吸附劑；所述導管的左端設置于所述氣袋閥門上；所述氣體取樣口設置于所述導管的右端；所述納米吸附劑設置于所述富集管內(nèi)；所述氣體采樣裝置通過所述氣體富集裝置與所述抽氣泵相連接。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述納米吸附劑包括納米纖維吸附劑和納米顆粒吸附劑。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述氣體取樣口通過嵌套的方式設置于所述導管的右端。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述納米吸附劑的原料包括由苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚硫醚、聚乙烯聚吡咯烷酮、丙烯酸樹脂、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一種或多種制成的微納結構材料。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，利用納米材料對人體呼吸氣體進行選擇性或廣譜性吸附，并對呼氣中的目標物進行富集，起到濃縮分析檢測目標物，提高檢測靈敏度的作用；另外，所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置可以與各種分析檢測裝置聯(lián)用，簡化了檢測設備，減少了成本。
圖1是本發(fā)明基于納米材料的氣體采樣富集裝置的連接結構示意圖2是本發(fā)明的氣體采樣裝置的結構示意附圖中各部件的標記如下1、氣體米樣袋，2、氣袋閥門，3、氣體取樣口，4、導管，5、氣體富集裝置，6、抽氣泵。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明基于納米材料的氣體采樣富集裝置的連接結構示意圖；圖2是本發(fā)明的氣體采樣裝置的結構示意圖。本發(fā)明提供了一種基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其包括氣體采樣裝置、氣體富集裝置5和抽氣泵6 ;所述氣體采樣裝置包括氣體采樣袋、氣袋閥門2、氣體取樣口 3和導管4 ;所述氣體富集裝置5包括富集管和納米吸附劑；所述導管4的左端設置于所述氣袋閥門2上；所述氣體取樣口 3設置于所述導管4的右端；所述納米吸附劑設置于所述富集管內(nèi)；所述氣體采樣裝置通過所述氣體富集裝置5與所述抽氣泵6相連接。氣體采樣時,氣體取樣口 3緊密貼在人的嘴部，由人吹出呼吸氣體直至氣體采樣袋完全鼓漲，再將氣袋閥門2關緊即可；氣體富集時，將所述氣體富集裝置5接于氣體采樣袋I與抽氣泵6之間，開啟抽氣泵6，打開氣袋閥門2，使采集的呼吸氣體通過所述氣體富集裝置5中的納米吸附劑，直到氣體采樣袋扁平為止。所述納米吸附劑采用單一吸附劑裝填方式或組合裝填方式設置于所述富集管中，所述納米吸附劑包括納米纖維吸附劑和納米顆粒吸附劑，吸附在納米纖維材料上的目標物不需要苛刻的條件就可以解析，例如，當目標物是苯和氯苯時，電紡納米纖維在較溫和的條件(80°C)就可以解析出95%以上的目標物，而商品化的的吸附劑(如活性碳)在同一溫度下解析量少于20%，完全解析通常需要幾百攝氏度的解析溫度。本發(fā)明的方法有利于簡化氣體收集和檢測裝置，還可以濃縮分析檢測目標物，提高檢測的靈敏度；本發(fā)明還可以根據(jù)檢測對象的不同，采用不同功能的納米纖維吸附劑或納米顆粒吸附劑，也可以組合填裝，起到降低氣流阻力，提高吸附效率的目的。當氣體采樣袋的容積為IL時，氣體富集裝置里裝的納米吸附劑的重量在IOmg到30mg的范圍內(nèi)，按照氣體采樣袋規(guī)格的不同，可根據(jù)實際需要配備大的或小的采樣袋，相應調(diào)整吸附劑裝量的多寡。所述氣體取樣口 3通過嵌套的方式設置于所述導管4的右端，這樣可以方便氣體取樣口 3的裝卸。所述納米吸附劑的原料包括由苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚硫醚、聚乙烯聚吡咯烷酮、丙烯酸樹脂、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一種或多種制成的微納結構材料。微納結構材料是納米材料或者是具有納米結構的微米材料；所述納米纖維是用原料經(jīng)靜電紡絲技術制備而成的；納米顆粒吸附劑是用聚合物前體化合物經(jīng)微乳液法或界面聚合等方法制備而成的。本發(fā)明所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，利用納米材料對人體呼吸氣體進行選擇性或廣譜性吸附，并對呼氣中的目標物進行富集，起到濃縮分析檢測目標物，提高檢測靈敏度的作用；另外，所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置可以與各種分析檢測裝置聯(lián)用，簡化了檢測設備，減少了成本。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其特征在于包括氣體采樣裝置、氣體富集裝置和抽氣泵；所述氣體采樣裝置包括氣體采樣袋、氣袋閥門、氣體取樣口和導管；所述氣體富集裝置包括富集管和納米吸附劑；所述導管的左端設置于所述氣袋閥門上；所述氣體取樣口設置于所述導管的右端；所述納米吸附劑設置于所述富集管內(nèi)；所述氣體采樣裝置通過所述氣體富集裝置與所述抽氣泵相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其特征在于，所述納米吸附劑包括納米纖維吸附劑和納米顆粒吸附劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其特征在于，所述氣體取樣口通過嵌套的方式設置于所述導管的右端。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其特征在于，所述納米吸附劑的原料包括由苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚硫醚、聚乙烯聚吡咯烷酮、丙烯酸樹脂、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一種或多種制成的微納結構材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于納米材料的氣體采樣富集裝置，其包括氣體采樣裝置、氣體富集裝置和抽氣泵；所述氣體采樣裝置包括氣體采樣袋、氣袋閥門、氣體取樣口和導管；所述氣體富集裝置包括富集管和納米吸附劑；所述導管的左端設置于所述氣袋閥門上；所述氣體取樣口設置于所述導管的右端；所述納米吸附劑設置于所述富集管內(nèi)；所述氣體采樣裝置通過所述氣體富集裝置與所述抽氣泵相連接。通過上述方式，本發(fā)明提供的基于納米材料的氣體采樣富集裝置，不僅可以簡化氣體收集和檢測裝置，還可以提高檢測的靈敏度。
文檔編號G01N1/40GK103048170SQ201310017888
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者康學軍, 晏嫣, 顧忠澤, 鄧思維, 王羽, 戎非, 鄧劍軍, 顧海霞 申請人:東南大學, 蘇州先偉納米技術有限公司