[发明专利]粒子浓度分布均匀的试样制作装置和纳米粒子膜成膜装置在审

专利信息
申请号: 201610898689.3 申请日: 2013-06-04
公开(公告)号: CN106940282A 公开(公告)日: 2017-07-11
发明(设计)人: 奥田浩史 申请(专利权)人: 株式会社岛津制作所
主分类号: G01N15/02 分类号: G01N15/02;B03C3/017;B03C3/08;B03C3/12;B03C3/38;B03C3/41;B03C3/47
代理公司: 上海华诚知识产权代理有限公司31300 代理人: 肖华
地址: 日本京都府京都*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 粒子 浓度 分布 均匀 试样 制作 装置 纳米 膜成膜
【说明书】:

本申请为下述申请的分案申请,

原申请的申请日(国际申请日):2013-06-04,

原申请的申请号:201380029887.0(国际申请号PCT/JP2013/065503),

原申请的发明名称:微粒分级测定装置、粒子浓度分布均匀的试样制作装置、以及纳米粒子膜成膜装置。

技术领域

本发明涉及适合使用于汽车废气中的纳米微粒浓度的监测、大楼卫生管理、劳动安全卫生等的微粒测定装置,特别是涉及根据粒径分级测定微粒的微粒分级测定装置、粒子浓度分布均匀的试样制作装置、及纳米粒子膜成膜装置。

背景技术

作为数纳米到数十纳米以上的微小粒径的微粒数的计数装置,已知有以微粒为核,使其周围凝聚水、丁醇等工作流体蒸汽,以增大微粒直径,然后对该微粒照射光线,检测其特定散射角的散射光脉冲数,以测定微粒数浓度的CPC(condensing particle counter:凝聚核粒子计数器)。

另一方面,对于粒径在从300纳米以上到数微米范围内的粒径大的微粒,已知有对其照射光线,检测其特定散射角的散射光脉冲数、散射光强度或透射光强度,以测定微粒直径和微粒数浓度的光学粒子计数器以及粉尘计。这些装置的测定对象微粒的直径互不相同。

又,作为具备对纳米级粒径的微粒进行微粒尺寸分级的分级机构的测定装置,已知有微分型电迁移率分析仪(DMA)或积分型电迁移率分析仪。分级机构采用从分级部侧壁面导入试样气体,同样从分级部侧壁面吸出包含分离为所希望的粒径的微粒的气体的机构(参照专利文献1~5、参照非专利文献1、2)。

对纳米材料利用TEM(透射型电子显微镜)、SEM(扫描型电子显微镜)、AFM(原子力显微镜)等进行的形状观察、利用每一粒径的GC-MS(气相色谱-质谱分析计)、及ICP-MS(感应耦合等离子体质谱仪)等进行的定性定量分析,对于其毒性评价或排出源的确定是重要的。为了制作这样的分析用的试样,作为将气溶胶(aerosol)收集于捕集板的装置之一,采用冲击器(impacter)。冲击器是利用喷嘴喷出的气溶胶的惯性冲击将气溶胶采集于捕集板的装置,捕集的气溶胶的粒径利用为了从喷嘴喷出而吸引的空气的流量和喷嘴的直径来进行调整。

但是,冲击器由于喷嘴前后发生的压力损失的影响,在试样粒子上施加了压应力。在这个过程中,低沸点成分的粒子发生蒸发。而且,将从微小口径的喷嘴高速喷出的粒子捕集于冲击板的这种方法中,喷嘴正面捕集的粒子浓度高,越是远离喷嘴正面粒子浓度越下降是不可避免的。而且,大粒径粒子被捕集于喷嘴正面的狭窄的范围内,微小的粒子分散于相对较大的范围的,与粒子直径相关的分布也是不可避免的。

形成数纳米到十数纳米的纳米粒子构成的纳米粒子膜,将其作为低折射率膜使用于IC曝光光源用的投影透镜的技术正在实用化。这样的纳米粒子膜,从防止投影图像的畸变这一点考虑,膜的均匀性是重要的。

研究要应用于燃料电池或2次电池的纳米尺寸的催化剂,是在高分子电解质膜中添加纳米尺寸的催化剂粒子的催化剂。纳米尺寸的催化剂可以期待通过将催化剂粒子做成纳米尺寸以提高催化剂效率。为了用纳米尺寸的催化剂提高总利用效率,有必要使催化剂粒子均匀分散。要求成膜方法在这样的纳米尺寸的催化剂的制作过程中,在向电解质膜添加催化剂时,催化剂粒子的动能和热等不会给电解质膜造成损坏。向来使用的旋转涂布法等湿式法不能够消除粒子的不均匀分布,蒸镀、溅射等干式法不能避免对膜造成损坏。

现有技术文献

专利文献1:美国专利申请公开第2005/0162173号

专利文献2:美国专利第6230572号

专利文献3:美国专利第6828794号

专利文献4:美国专利第6230572号

专利文献5:美国专利第6787763号

非专利文献

非专利文献1:Chen,D-R,D.Y.H.Pui,D.Hummes,H.Fissan,F.R.Quant,and G.J.Sem,[1998],"Design and Evaluation of a Nanometer Aerosol Differential Mobility Analyzer(Nano-DMA),Journal of Aerosol Science 29/5:497-509.

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