[發明專利]一種利用光能驅動去除水體中納米和微米塑料的方法

有效

• 申請號: 202110765580.3
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113461095B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 方一民;陳珊;王鵬程;黃宗雄
• 申請（專利權）人: 南京醫科大學
• 主分類號: C02F1/24
• 分類號: C02F1/24
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

1.一種利用光能驅動去除水體中納米和微米塑料的方法，其特征在于，內含納米和/或微米的微塑料的水體上方設有光源，水體和光源之間設有可將光源光線聚焦的透光聚焦體，光源產生帶有熱量的光線經透光聚焦體而匯聚的聚焦點位于水體下方的基底表面，聚焦點及其周圍水體因熱量集中使基底聚焦處產生氣泡，聚焦點位置持續加熱并使氣泡內部與外部的溶液存在溫差而產生對流，進入氣泡內的微塑料因聚焦點熱量迅速提高而熔融和相互融合，最終形成整體體積逐漸增大的塊狀物；所述透光聚焦體為透光玻璃球；光線持續照射的氣泡中心邊沿溫度大于212℃后，微塑料逐漸熔融和相互融合，光線持續照射時間大于10 mins；所述透光玻璃球的外徑大于2 cm，透光玻璃球的聚焦點光斑大于或等于0.7mm；所述氣泡的外徑為90-300 μm；所述氣泡于所述基底表面的凹凸位置快速形成；所述光源為自然界的太陽光。

2.如權利要求1所述的利用光能驅動去除水體中納米和微米塑料的方法，其特征在于，含有納米和/或微米的微塑料的所述水體盛裝于頂部設有開口的中空透明容器內，中空透明容器頂部設有透明蓋板臨時密封，在暗場顯微鏡下計數水體溶液中的微塑膠顆粒數量；

所述光源為模擬太陽光的汞燈，若干個透光玻璃球懸浮于水體之上，設置于透光玻璃球上方的汞燈向水體照射光線，透光玻璃球將帶有熱量的光線匯聚焦在水體底端的中空透明容器底板表面，被聚焦點加熱的水體逐漸產生氣泡，氣泡附著于中空透明容器底板表面；

由于氣泡內部與氣泡外部溶液存在溫差，氣泡外部溶液向氣泡周圍流動并產生對流，隨著溶液的對流使得溶液中的微塑料被帶到氣泡內或者氣泡內部邊沿，而無法再通過氣泡向外流出，在光線持續照射而使聚焦點邊沿溫度逐漸升高并超過一定溫度范圍后，聚焦點邊沿與氣泡內壁邊沿之間的微塑料迅速熔融和相互融合，最終形成體積逐漸增大的塊狀物；

經過一定時間光線照射后，通過暗場顯微鏡計數光線照射產生氣泡收集后的水體溶液中的微塑膠顆粒數量。

3.如權利要求2所述的利用光能驅動去除水體中納米和微米塑料的方法，其特征在于，所述中空透明容器制作時，通過將二甲基硅氧烷單體和二甲基硅氧烷固化劑以質量比10:1混合并攪拌均勻，注入至膠體模具內，在真空干燥箱內干燥6小時后，干燥完畢后開模并取得中空透明容器。

4.如權利要求1所述的利用光能驅動去除水體中納米和微米塑料的方法，其特征在于，光線照射前后，通過暗場顯微鏡計數水體溶液的微塑膠數量時，采用相同抽樣體積進行收集率檢測。