[发明专利]一种微萃取组件和超重力场微萃取装置及萃取方法

权利要求书

1.一种微萃取组件，其特征在于由亲油性上盘(1)和亲水性下盘(2)组成，所述上盘(1)的外形为圆台形或下大上小的圆锥台形，上盘中心部位设置有微流体通道(1-2)，底面为平面，所述下盘(2)的外形为圆台形或上大下小的圆锥台形，下盘顶面中心部位设置有进料凹槽(2-1)，从进料凹槽至下盘顶面边缘分布有微形槽(2-2)；组合方式为：上盘设置的微流体通道(1-2)中心线与下盘顶面设置的进料凹槽(2-1)中心线重合，上盘(1)的底面与下盘的顶面之间具有0.05～0.25mm的间隙。

2.根据权利要求1所述微萃取组件，其特征在于所述下盘顶面的微形槽(2-2)呈螺旋形、弧形或蜂窝形分布。

3.根据权利要求1或2所述微萃取组件，其特征在于所述微形槽(2-2)的宽度为0.25～1mm，深度为0.25～0.75mm。

4.根据权利要求1或2所述微萃取组件，其特征在于所述微流体通道(1-2)为圆孔形通道，圆孔形通道的孔径为0.25～3mm。

5.根据权利要求1或2所述微萃取组件，其特征在于所述亲油性上盘(1)采用疏水性材料制作或在上盘底面涂抹疏水性修饰剂形成，所述亲水性下盘(2)采用亲水性材料制作或在下盘顶面涂抹亲水性修饰剂形成。

6.根据权利要求5所述微萃取组件，其特征在于所述疏水性材料为聚乙烯或聚四氟乙烯，它们的密度均为0.940～0.976g/cm³，疏水性修饰剂为聚二甲基硅氧烷或氟化硅烷；所述亲水性材料为不锈钢，亲水性修饰剂为二甲基甲酰胺或丙烯酸脂。

7.一种超重力场微萃取装置，其特征在于包括权利要求1至6中任一权利要求所述微萃取组件、进料混合器(14)、联接体(15)、接料槽(11)、防护罩(10)、轴套(12)、减速器(8)、电机(7)和支撑系统；所述支撑系统由底座(5)、固定在底座上的立柱(6)及安装在立柱上的第一承载板(9)和第二承载板(13)组成，所述联接体(15)安装在第二承载板底面，联接体(15)的中心部位设置有插孔(15-1)，所述进料混合器(14)设置有两个进料口和一个出料口，进料混合器设置出料口的部段穿过第二承载板上的通孔插装在联接体中心部位设置的插孔(15-1)内，所述接料槽(11)安装在第一承载板顶面，接料槽上设置有出料口(3)，所述防护罩(10)安装在第一承载板顶面并位于接料槽(11)内，所述减速器(8)安装在第一承载板底面，且减速器的动力输出轴轴线与连接体(15)的中心线重合，减速器的动力输出轴(4)穿过第一承载板上设置的通孔进入防护罩，所述电机(7)通过支架安装在第一承载板底面或由立柱支承，电机(7)的动力输出轴与减速器的动力输入轴连接，所述轴套(12)固定在微萃取组件中的下盘(2)底面，且轴套(12)的中心线与下盘(2)的中心线重合，微萃取组件中的下盘(2)通过轴套(12)与减速器的动力输出轴(4)连接并位于接料槽(11)内，萃取组件中的上盘(1)与联接体连接，连接时应使上盘(1)设置的微流体通道(1-2)的中心线与联接体设置的插孔(15-1)的中心线重合，且符合上盘(1)与下盘(2)的组合方式。

8.根据权利要求7所述超重力场微萃取装置，其特征在于所述进料混合器(14)为内径是0.25～3mm的圆管组合成的三通管，有两个进料管和一个出料管，两个进料管的中心线之间的夹角(α)为30°～330°；所述联接体(15)中心部位设置的插孔(15-1)为圆形通孔，该圆形通孔的孔径与进料混合器的出料管外径匹配。

9.根据权利要求7或8所述超重力场微萃取装置，其特征在于所述轴套(12)与减速器动力输出轴(4)的连接方式为键连接，且轴套(12)中配置有萃取过程中调节上盘与下盘之间间隙的弹簧(17)，弹簧(17)套装在减速器动力输出轴(4)上，其下端由轴套内壁设置的台阶支承，其上端与下盘的底面接触。

10.一种微萃取方法，其特征在于使用权利要求7至9中任一权利要求所述超重力场微萃取装置，操作如下：

(1)启动电机，使减速器的动力输出轴带动下盘(2)转动；

(2)将有机相和水相分别通过进料混合器(14)的两个进料口送入进料混合器，有机相和水相依次经进料混合器出料口、上盘中心部位设置的微流体通道(1-2)进入上盘底面和下盘顶面之间的间隙区间，有机相附着在亲油性上盘底面，水相附着在亲水性下盘顶面，它们在下盘旋转产生的离心力作用下不断更新接触表面积进行流动传质，流动传质后的水相和有机相在离心力作用下被甩出至接料槽中，并从接料槽设置的出料口排出；

(3)收集接料槽出料口的排出物，并将所述排出物静置分相。