[发明专利]一种用于水环境现场监测的毛细管电泳仪及其使用方法

权利要求书

1.一种用于水环境现场监测的毛细管电泳仪，包括进样装置，内壁涂层的石英毛细管和检测器，其特征为，所述进样装置包括气源、第一电磁阀、蠕动泵、过滤头、储液瓶、六通阀、第二电磁阀、第二缓冲液储液瓶、缓冲液储液室和三通接头；气源的出口通过压力控制器分别与第一电磁阀和储液瓶入口连接，第一电磁阀的出口与大气相通，所述蠕动泵通过过滤头与六通阀相接，储液瓶出口经六通阀后与三通接头上端口连接，三通接头的左端口通过缓冲液储液室连接第二电磁阀，第二电磁阀的出口接废液排出管，石英毛细管左端从三通接头右端口插入，插入的深度以超过或等于三通接头左、右两端口的间距一半为准，石英毛细管右端口连接第二缓冲液储液瓶，第二缓冲液储液瓶内设有与高压端连接的电极，三通接头左端口与第二电磁阀之间的管道内设有与接地端连接的导电针头，石英毛细管的中部靠右端外接设检测器，所述检测器为非接触电导检测器，工作时，与接地端连接的导电针头和高压端电极之间构成一个完整的电泳回路。

2.根据权利要求1所述的用于水环境现场监测的毛细管电泳仪，其特征为，所述石英毛细管左端口与三通接头左端口平齐。

3.根据权利要求1或2所述的用于水环境现场监测的毛细管电泳仪，其特征为，所述进样装置还包括混合盘管，所述蠕动泵为双通道蠕动泵，双通道蠕动泵其中一通道设有所述过滤头，该通道为水样品通道，另一通道为内标物通道，水样品通道与内标物通道合并后连接混合盘管的入口，混合盘管的出口与六通阀相接。

4.根据权利要求3所述的用于水环境现场监测的毛细管电泳仪，其特征为，所述石英毛细管的内壁涂层制备方法包括如下步骤：（1）使用丙酮、超纯水、0.1-1 mol/L NaOH、超纯水、0.1-1 mol/L HCl、超纯水、甲苯依次冲洗石英毛细管；（2）使用体积比为5-75%的3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷与甲苯溶液混合液冲洗毛细管；（3）使用硅橡胶密封石英毛细管两端，将其置于20-80℃水浴锅中水浴2-24小时，使得石英毛细管功能化；（4）使用甲苯冲洗毛细管，在氮气下干燥；（5）使用0.01-1 mol/L H₂SO₄对石英毛细管冲洗1-12小时使得石英毛细管内壁上形成二醇基团；（6）使用超纯水冲洗石英毛细管；（7）使用氮气对石英毛细管干燥。

5.如权利要求3或4所述的任一用于水环境现场监测的毛细管电泳仪的使用方法，其特征为，包括如下步骤：

S1、系统初始化，六通阀切换为上样状态，水样品与内标物经过混合盘管混合后载入六通阀的定量环内，打开第二电磁阀，关闭第一电磁阀，气源输出压力驱动储液瓶内的背景缓冲液冲洗石英毛细管的进样口；

S2、六通阀切换为进样状态；

S3、定量环内水样品/内标物混合液受气源压力驱动流到三通接头内，并确保石英毛细管左端口浸入到水样品/内标物混合液中；

S4、关闭第二电磁阀，六通阀切换为上样状态，气源的压力驱动水样品/内标物混合液压入石英毛细管中；

S5、打开第二电磁阀，气源压力驱动管内的缓冲液对缓冲液储液室、接地端的导电针头进行冲洗，

S6、关闭第二电磁阀，将气源的压力控制器的输出设为0，打开第一电磁阀，释放管道内压力，使得石英毛细管左端口和右端口与大气压平衡；

S7、根据分离需求对电极输入高压直流电，当分离阳离子时，高压端接直流负极，接地端接直流正极；当分离阴离子时，高压端接直流正极，接地端接直流负极；同时自动触发非接触电导检测器，进行电泳分离过程中的数据采集任务；

S8、关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，气源输出气压驱动背景缓冲液冲洗缓冲液储液室、导电针头、接地端头；

S9、关闭第二电磁阀，提高气源输出压力，驱动背景缓冲液快速冲洗石英毛细管；

S10、将气源的压力控制器的输出设为0，打开第一电磁阀，释放管道内压力，等待进入下一次循环。