[發(fā)明專利]包含過濾器和過濾支架的過濾組件和納米顆粒的收集和分析相關(guān)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380033080.4
• 申請日: 2013-06-12
• 公開（公告）號: CN104602776B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西蒙·克拉瓦格拉;埃里克·德科蘭;阿諾·吉奧;吉奧姆·赫伯特;塞巴斯蒂安·雅基諾;塞爾維·莫特爾利埃
• 申請（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會;納諾因派特公司
• 主分類號: B01D3/08
• 分類號: B01D3/08;B01D46/54;B01D69/10;G01N15/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊生平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可能在空氣中懸浮存在的納米顆粒的收集和分析領(lǐng)域。

更特別地，本發(fā)明涉及包含過濾器和過濾支架的過濾組件，所述過濾器具有能夠?qū)⒖赡艽嬖谟诹鹘?jīng)所述過濾器的空氣流中的任何納米顆粒截留在其內(nèi)部的孔。

本發(fā)明的目的是提出維持所述過濾器在其支架上盡可能平坦，以允許其表面積的可靠分析，隨后通過X射線熒光，分析截留在所述過濾器上的納米顆粒。

本發(fā)明同樣涉及一套裝置和一種在支架上安裝過濾器的方法，從而使得前面所述的通過過濾器截留成為可能。

本發(fā)明最后涉及用于收集和分析納米顆粒的相關(guān)方法。

背景技術(shù)

納米技術(shù)的快速發(fā)展使得有必要進(jìn)一步開展這些新材料的健康相關(guān)和環(huán)境影響的工作，以獲得最佳的安全條件。一些年來，納米顆粒，也就是說具有納米量級尺寸的顆粒，一直是深入研究的對象，它們的使用已經(jīng)開始蔓延到各個領(lǐng)域，如保健，微電子，能源技術(shù)或日常消費(fèi)產(chǎn)品如涂料和化妝品。因此，設(shè)計用于評價工人，消費(fèi)者和環(huán)境暴露于納米顆粒的方法是有必要的。

因此，用于氣溶膠的取樣和分析的可靠方法的開發(fā)對于工作場所的公共衛(wèi)生和風(fēng)險的防范是一個重要挑戰(zhàn)。

通常通過在采取試樣前后稱重過濾器來實(shí)施暴露于空氣中懸浮顆粒的水平的測量。然而，這些重量測量只對非常大量的顆?？煽?大于10，或甚至100微克)。較小量的測定優(yōu)選ICPMS類型的元素分析。然而，這種類型的分析要求繁重和苛刻的樣品制備(過濾器的消化需要幾個小時…)。

本發(fā)明人還曾經(jīng)考慮使用X射線熒光分析的方法，尤其是具有小攻角，這已被嘗試和測試，一方面通過非常有效地測定出薄層中材料的元素組成，另一方面通過使測定結(jié)果可以在很短的時間間隔內(nèi)得到，通常只有幾分鐘。

本發(fā)明人因此得出如下結(jié)論：為了能夠利用X射線熒光分析技術(shù)分析被合適的過濾器截留的納米顆粒，迫切需要過濾器在分析過程中，附帶地，也在收集過程中，應(yīng)盡可能平坦，為了能夠在收集后直接將過濾器引入X射線熒光光譜儀。

然而，迄今為止，既沒有一種方法，也沒有任何商業(yè)裝置，也沒有在文獻(xiàn)中簡單描述的裝置，可以使用于收集空氣中粒子的過濾器保持平坦或，換句話說，沒有褶皺。

專利申請WO98/08072和專利US6779411因而描述了用于收集顆粒的設(shè)備，其具有安置在盒中的用于取樣顆粒的過濾器和過濾器支架。這些裝置的缺點(diǎn)很多。首先，它們不允許所收集的顆粒未進(jìn)行后處理而進(jìn)行元素分析。用重量法測量幾次，良好定位的收集區(qū)的必要準(zhǔn)備后也可實(shí)施顯微鏡分析。此外，在這些文件中沒有明確描述將過濾器定位在它們的支架上或盒子里的方法或裝置，這導(dǎo)致人們得出如下這種定位是手動進(jìn)行的結(jié)論。手動定位，事實(shí)上，可能會在過濾器上和周圍引入大量雜質(zhì)，這不利于所收集顆粒的精確和準(zhǔn)確的分析。

專利申請F(tuán)R2662635和FR2803238，作為其中的一部分，描述了具有在材料尤其是由聚合物制成的材料的厚度上打穿的孔的過濾器，及所述過濾器制造的相關(guān)方法。在這些文件中沒有提到為了實(shí)現(xiàn)粒子的自身收集這些過濾器的具體實(shí)施。特別地，這些專利申請沒有描述過濾器支架，或一旦發(fā)生顆粒的收集的過濾器的識別和追溯方法。

因此，需要改善旨在收集納米顆粒的過濾器在其支架上的組裝，尤其是為了保持它們盡可能的平坦的目的，并為了能夠使用X射線熒光技術(shù)分析所收集的納米顆粒。

發(fā)明內(nèi)容

為了應(yīng)對這種需要，本發(fā)明的目的是提供用于過濾納米顆粒的過濾組件，其包括：

-過濾器，所述過濾器具有能夠截留欲通過所述過濾器的空氣流中的納米顆

粒的孔，

-包括兩部分的過濾器支架，這兩部分是：

·下部基底構(gòu)成部分，其包括一個外圍支撐面，過濾器可以安放在該支撐表面上；

·上部環(huán)形部分，其能夠安裝在基底支撐面周圍，在所述基底支撐面周圍的環(huán)的安裝使得過濾器沿著組裝方向的徑向拉緊成為可能，所述環(huán)和所述基底支撐面之間的安裝間隙標(biāo)出尺寸，以保持所述過濾器在機(jī)械應(yīng)力下通過收聚，以沿著安裝方向徑向安放在支撐面上。

表述“外圍的支撐面”理解為表示機(jī)械意義的通常含義，即充分理想幾何結(jié)構(gòu)的基底外圍表面，以確保組裝一旦開始與過濾器的完整接觸。

表述“在支撐面周圍的環(huán)的安裝”理解為表示在支撐面外圍的環(huán)的機(jī)械安裝，配置所述外圍以機(jī)械地阻擋所述環(huán)。有利的是，所述環(huán)通過與所述支撐面的外圍約束契合將自動被阻塞。

不言而喻的是，為了允許所述過濾器的收聚，以大于所述基底內(nèi)徑和所述支撐面徑向厚度總和方式設(shè)計過濾器的直徑尺寸。