[发明专利]一种海水中有机污染物富集装置及富集方法

权利要求书

1.一种海水中有机污染物富集装置，其特征在于：包括涡旋单元，在涡旋单元的上方设置有承载平台，在承载平台上设置有用于盛放磁性萃取介质的介质仓、用于盛放海水样品的样品仓、电磁支架、回转臂和电磁单元；在所述电磁支架上设置有第一电机和第一传动机构，第一电机通过第一传动机构带动回转臂上下运动；在所述回转臂上设置有第二电机和第二传动机构，第二电机通过第二传动机构带动电磁单元水平移动。

2.根据权利要求1所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：所述电磁支架垂直安装于承载平台的上表面，在电磁支架的上方安装所述的第一电机；在所述第一传动机构中设置有第一丝杠和第一丝母，第一丝杠垂直于承载平台的上表面安装于所述的电磁支架中，且与第一电机的转轴固定连接；所述第一丝母固定安装在回转臂的内侧端部，且与所述的第一丝杠相啮合。

3.根据权利要求2所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：所述回转臂平行于承载平台的上表面，在回转臂的外侧端部安装所述的第二电机；在所述第二传动机构中设置有第二丝杠和第二丝母，第二丝杠平行于承载平台的上表面安装于所述的回转臂中，且与第二电机的转轴固定连接；所述第二丝母与第二丝杠相啮合，在第二丝母上安装所述的电磁单元，所述电磁单元垂直于承载平台的上表面。

4.根据权利要求1所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：所述电磁单元为电磁铁，在所述电磁铁的外表面涂覆有聚四氟乙烯涂层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：在所述承载平台上还设置有用于盛装洗脱溶剂的洗脱仓。

6.根据权利要求5所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：所述介质仓采用在承载平台的上表面开槽的方式形成；所述样品仓和洗脱仓放置在承载平台上设置的限位底座中。

7.根据权利要求5所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：在所述承载平台上设置有多组介质仓、样品仓和洗脱仓，各组介质仓、样品仓和洗脱仓以电磁支架为轴心均匀圆周分布；在所述电磁支架的底部安装有联动齿轮，所述联动齿轮与安装在承载平台上的主动齿轮相啮合，所述主动齿轮与第三电机的转轴固定连接，通过第三电机驱动主动齿轮带动联动齿轮转动，通过联动齿轮带动电磁支架转动。

8.根据权利要求7所述的海水中有机污染物富集装置，其特征在于：在所述承载平台中形成有电气腔室，电气腔室中设置有控制单元，通过控制单元生成控制信号，对所述的第一电机、第二电机和第三电机进行驱动控制，并对所述的电磁单元进行通断电控制。

9.一种基于权利要求1至8中任一项权利要求所述的海水中有机污染物富集装置的有机污染物富集方法，包括以下步骤：

a1、在介质仓中放入足量的磁性萃取介质，将海水样品注入样品仓；

b1、控制回转臂动作，将电磁单元伸入介质仓；为电磁单元通电，使电磁单元周围产生磁场，进而将介质仓中的磁性萃取介质吸附到电磁单元的尖端；

c1、将电磁单元移入样品仓，尖端伸入海水样品溶液中；控制电磁单元断电，磁场消失，使磁性萃取介质从电磁单元的表面脱离；

d1、启动涡旋单元，使磁性萃取介质在海水样品溶液中涡旋加速分散，吸附目标有机污染物；

e1、为电磁单元通电，使电磁单元周围产生磁场，进而将富集了目标有机污染物的磁性萃取介质聚集到电磁单元的尖端；

f1、将电磁单元转移至检测仪器，采用热解吸的方式分离出目标有机污染物，利用检测仪器对目标有机污染物进行后续的检测分析过程。

10.一种基于权利要求5至8中任一项权利要求所述的海水中有机污染物富集装置的有机污染物富集方法，包括以下步骤：

a2、在介质仓中放入足量的磁性萃取介质，将海水样品注入样品仓，将洗脱溶剂注入洗脱仓；

b2、控制回转臂动作，将电磁单元伸入介质仓；为电磁单元通电，使电磁单元周围产生磁场，进而将介质仓中的磁性萃取介质吸附到电磁单元的尖端；

c2、将电磁单元移入样品仓，尖端伸入海水样品溶液中；控制电磁单元断电，磁场消失，使磁性萃取介质从电磁单元的表面脱离；

d2、启动涡旋单元，使磁性萃取介质在海水样品溶液中涡旋加速分散，吸附目标有机污染物；

e2、为电磁单元通电，使电磁单元周围产生磁场，进而将富集了目标有机污染物的磁性萃取介质聚集到电磁单元的尖端；

f2、将电磁单元移入洗脱仓，尖端浸入洗脱溶剂中；控制电磁单元断电，磁场消失，使磁性萃取介质从电磁单元的表面脱离；再次涡旋分散，利用洗脱溶剂对目标有机污染物进行解吸，在洗脱仓中形成富集了目标有机污染物的制备溶剂；

g2、再次为电磁单元通电，将磁性萃取介质吸附到电磁单元的尖端；将电磁单元移入介质仓，控制电磁单元断电，使磁性萃取介质从电磁单元上脱离，回收至介质仓；

h2、取下洗脱仓，转移至检测仪器，利用检测仪器对目标有机污染物进行后续的检测分析过程。