一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置及其生产方法
专利汇可以提供一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置及其生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种环境中同步采集 氨 氮、硝氮和 磷酸 根的 薄膜 扩散梯度（DGT）装置，包括由外至内依次设置的PVDF滤膜、扩散膜和 吸附 固定膜，所述吸附固定膜以琼脂糖为载体负载有NO3-N吸附材料、NH4-N吸附材料和磷酸根吸附材料，所述PVDF滤膜的厚度和孔径分别为100±20μm和0.45±0.1μm。本装置实现了 水 体 、 沉积物 和 土壤 中氮和磷的同步采集分析，氮磷的采集-提取还原分析准确率分别可达95.6%；本发明对氮磷的DGT容量大具有较高的营养物质吸附上限；同时本发明对铵态氮和硝态氮均具有极高的固定吸附率和提取率。，下面是一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置及其生产方法专利的具体信息内容。
1.一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：包括由外至内依次设置的PVDF滤膜、扩散膜和吸附固定膜的复合膜，所述吸附固定膜以琼脂糖为载体负载有NH4-N吸附材料、NO3-N吸附材料和磷酸根吸附材料，所述PVDF滤膜的厚度和孔径分别为100±20μm和0.45±0.1μm；所述NH4-N吸附材料为大孔结构基质负载磺酸活性基团的NH4-N吸附材料；所述NO3-N吸附材料采用坡缕石负载聚甲丙烯酸铵酯的活性物质。
2.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：还包括底座和扣在底座上的环状上盖，所述底座设有用于盛放复合膜的凸台，所述环状上盖的内侧为间隔设置的翅脚组成。
3.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述吸附固定膜的厚度为0.4mm。
4.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述扩散膜采用琼脂糖扩散膜。
5.根据权利要求1所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置，其特征在于：所述磷酸根吸附材料采用Zr-oxide粉末。
6.一种权利要求1-5任一所述装置的生产制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）所述NH4-N吸附材料的制备：将大孔结构基质物经过研磨过筛后，然后加入质量比为
1:（1.2-2.5）的4-乙烯基苯磺酸并在高速分散仪中进行高速分散后，在30 60℃下烘干12-~
24h，备用；所述NO3-N吸附材料的制备：将坡缕石研磨过筛后，加入质量比为1:（1.2-2.5）的聚甲丙烯酸铵酯并在高速分散仪中进行高速分散后，在30 60℃下烘干12-24h，备用；
~
（2）将NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料分别浸泡在氯化钠溶液至少24h后，用去离子水反复浸泡冲洗；浸泡冲洗后的NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料在30~60℃下烘至半干；
（3）将NO3-N吸附材料通过研钵研磨至70±5μm；将NH4-N吸附材料通过球磨机研磨至粒径5±1μm；
（4）按质量体积比为3%的比例将琼脂糖与水混合后加热煮沸后保持在80 90℃范围，然~
后加入2mM的NaCl并搅拌溶解形成均匀溶液，接着依次加入经过步骤（2）研磨后的总质量体积比为30 60%的NO3-N吸附材料和NH4-N吸附材料；
~
（5）接着，在温度80 90℃和搅拌条件下加入10 25%的Zr-oxide粉末，并搅拌分散均匀；
~ ~
（6）在经过预热后的玻璃模具中，在抽真空的环境中注入步骤（4）得到的混合液，并在室温下自然冷却得到吸附固定膜；最后在底座的凸台上将吸附固定膜、扩散膜、PVDF滤膜依次叠放后，用环形上盖紧密扣合，完成。
7.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：所述大孔结构基质物为沸石、坡缕石、凹凸棒、麦饭石、硅藻土、膨润土中一种。
8.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：步骤（3）中加入琼脂糖溶液中的NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料的质量比为1:(0.7~1.0)。
9.根据权利要求6所述装置的生产制备方法，其特征在于：步骤（3）中琼脂糖溶液中，NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料的加入质量比为1:1，NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料占琼脂糖溶液的总质量体积比为35%；Zr-oxide粉末加入的质量体积比为15%。
一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT
采集装置及其生产方法
技术领域
背景技术
发明内容
12-24h，备用；所述NO3-N吸附材料的制备：将坡缕石研磨过筛后，加入质量比为1:（1.2-
2.5）的聚甲丙烯酸铵酯并在高速分散仪中进行高速分散后，在30 60℃下烘干12-24h，备~
用；
（2）将NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料分别浸泡在氯化钠溶液至少24h后，用去离子水反复浸泡冲洗；浸泡冲洗后的NH4-N吸附材料和NO3-N吸附材料在30~60℃下烘至半干；
（3）将NO3-N吸附材料通过研钵研磨至70±5μm；将NH4-N吸附材料通过球磨机研磨至粒径5±1μm；
（4）按质量体积比为3%的比例将琼脂糖与水混合后加热煮沸后保持在80 90℃范围，然~
后加入2mM的NaCl并搅拌溶解形成均一溶液，接着依次加入经过步骤（2）研磨后的总质量体积比为30 60%的NO3-N吸附材料和NH4-N吸附材料；
~
（5）接着，在温度80 90℃和搅拌条件下加入10 25%的Zr-oxide粉末，并搅拌分散均匀；
~ ~
（6）在经过预热后的玻璃模具中，在抽真空的环境中注入步骤（4）得到的混合液，并在室温下自然冷却得到吸附固定膜；最后在底座的凸台上将吸附固定膜、扩散膜、PVDF滤膜依次叠放后，用环形上盖紧密扣合，完成。
附图说明
图3为本发明所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置（DGT）受湖水pH影响对比图；
图4为本发明所述环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置（DGT）测定NO3-N、NH4-N和PO4-P时分别受Na+浓度的影响对比图；
环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度DGT采集装置
其中，底座1、凸台2、吸附固定膜3、扩散膜4、PVDF滤膜5、环状上盖6。
具体实施方式
烘干，得到NH4-N吸附材料，备用；NO3-N吸附材料，按照质量比为1:2比例的坡缕石和聚甲丙烯酸铵酯混合高速分散，并在40℃左右烘干12-24h制得，坡缕石的孔道足够上覆水中硝基氮渗透被吸附。
将吸附膜浸泡在含有2 mg/L NO3-N、2 mg/L NH4-N和1 mg/L PO4-P和0.001 M NaCl的混合溶液中，在25℃（pH 5.5）下浸泡24小时。测定放膜之前和24小时后溶液浓度，可以计算膜对三种营养物的吸附率。然后从溶液中取出吸附膜，先浸入20 ml 1.0 M NaCl中24小时提取NO3-N和NH4-N，然后再将吸附膜浸入20 ml 1.0 M NaOH中24小时提取 PO4-P。计算提取率。结果如下：吸附膜对NO3-N, NH4-N和PO4-P 的吸附率分别为91.6 ± 0.6%, 93.0 ±
0.8% 和95.6 ± 0.3%。1.0 M NaCl对NO3-N和NH4-N的提取率分别为100.5 ± 1.6% 和
84.3 ± 1.5%。1.0 M NaOH对PO4-P的提取率为95.5 ± 0.7%。
通过将DGT装置浸入含有三种营养物质的高浓度混合溶液中，研究了三种营养物质的DGT容量。NO3-N, NH4-N和PO4-P的积累量分别在8、5和7小时时达到稳定。如图2所示结果表明：
NO3-N, NH4-N和PO4-P的DGT容量分别为659.4、446.8和127.8 μg/device。
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