[发明专利]基于纳米纤维的气体采样富集装置及其富集方法

说明书

技术领域

本发明属于气体分析技术领域，具体涉及一种基于功能纳米纤维的采样 富集方法，特别是涉及一种基于功能纳米纤维的气体样品中痕量物质富集前 处理方法和装置。

背景技术

环境中痕量气体物质收集与检测与人类的生活息息相关。一方面，空气 中特别是特殊职业环境中可能存在着浓度低但危害巨大的有毒有害气体，需 要检测含量以达到环境安全国家标准；另一方面，低浓度气体分析在人类生 产、生活中也有需求，如人体口中呼出的气体中，存在着一些与人类疾病相 关的特定气体，定量分析检测可作为疾病诊断、治疗的量化指标。这些痕量 物质一般在试样中含量少于0.01％，如果它的含量低于分析方法的测定下 限，就必须采用预富集的办法，从大量母体物质中搜集欲测定的痕量元素至 一较小的体积，从而提高其含量至测定下限以上，这种分析方法称为痕量富 集。

但是，现有的对于这些气体的收集与富集方法，操作繁琐，所需时间长， 检测花费高。同时，由于其含量低，干扰大，检测困难。例如，对于室内空 气中苯含量的检测，现在普遍使用的方法为活性吸附法，但操作过程中使用 的试剂不利于检验人员身体健康、且实验环节多，影响最终检测结果。又如 对于精神疾病相关的人体呼出气体中异戊二烯的检测，现在只能靠昂贵的气 相色谱-质谱联用仪来检测，分析成本高，不宜实际运用。

环境中各种微量痕量气体的浓度检测，首先就要进行采样，采样的体积 的准确与否就直接关系到检测结果的可信程度，其次，由于气体含量稀少， 想要采集足够样本，就必须要延长采样时间。时间越长，采样体积的误差越 大。本发明由此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于纳米纤维吸附的气体采样富集装置，解决 了现有技术中富集方法所存在的采样体积不准，采样时间过长、富集效率低 等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种基于纳米纤维的气体采样富集装置，包括气体采样装置和气体富集 装置，其特征在于所述气体富集装置与气体采样装置控制连通，所述气体富 集装置内设置富集气体成分的纳米纤维。

优选的，所述富集采样器包括两个气体采样装置，所述气体采样装置间 设置与气体采样装置控制连通的气体富集装置。

优选的，所述气体采样装置包括储存气体的储气瓶，所述储气瓶底端开 口与气体富集装置控制连通，所述储气瓶内设置驱动气体从储气瓶底端开口 流动的活塞。

优选的，所述气体富集装置包括富集管，所述富集管内设置纳米纤维， 所述富集管通过连接管与气体采样装置连接。

优选的，所述富集管通过连接管与气体采样装置的储气瓶管路连接，且 管路上设置控制连通的阀门。

优选的，所述连接管为橡胶软管，所述富集管两端设置固定橡胶软管的 瓶帽，所述瓶帽内设置供气体通过的网状密封胶圈，所述网状密封胶圈间富 集管内设置纳米纤维。

优选的，所述瓶帽固定在富集管两端，所述瓶帽周向突出形成凸缘，所 述凸缘与连接管配合连接密封。

优选的，所述富集管为玻璃管。

本发明的另一目的在于提供一种基于纳米纤维的采样富集方法，其特征 在于所述方法包括以下步骤：

(1)利用气体采样装置进行气体的收集；

(2)对收集在气体采样装置内的气体成分在具有纳米纤维的气体富集 装置中富集。

优选的，所述方法步骤(2)中采用气体富集装置两端分别连接气体采 样装置，通过气体采样装置的活塞运动驱动气体循环经过气体富集装置进行 富集处理。

本发明基于纳米纤维吸附的气体采样富集装置包括活塞式气体采样装 置及气体富集装置两部分，气体采样装置主体由玻璃等惰性材料制成并连接 活塞装置，底部一侧设置气体进出口，进出口由气阀控制。气体吸附装置为 玻璃等惰性材料的管状结构，内里中空，可放入纳米纤维，两端分别用惰性 高分子材料做成的堵头，内衬密封气垫作为支撑物，螺帽底部为网状结构。

本发明的工作原理在于用气体采样装置在采样现场对气体进行主动或 被动收集，收集后旋紧密闭夹，作为存储装置使用。待需要检测时，连接吸 附装置与采样器进样口，使收集的气体全部通过吸附装置，另一边设有同样 的空的气体采样装置，通过人工外力压一边收集装置的活塞可以使采集的气 体反复通过富集装置，提高吸附效率。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：