[发明专利]一种纳米材料液体气溶胶发生装置

说明书

本发明提供了一种纳米材料液体气溶胶发生装置，避免了因纳米材料粒径较大/不均一而不易被吸入，从而影响其本身对生物体毒性的研究等技术问题。该装置包括雾化组，所述雾化组包括空气压缩系统、液体循环系统以及弹簧柱式雾化喷嘴(16)，其中，所述空气压缩系统，用于形成可储存的压缩空气，并将压缩空气导入所述弹簧式雾化喷嘴(16)；所述液体循环系统，用于为含纳米材料的悬浊液形成分级的循环管路，所述循环管路设置有与所述弹簧式雾化喷嘴(16)连通的液体进口(15)和液体气溶胶出口(5)；所述弹簧式雾化喷嘴(16)，用于形成连通空气压缩系统与液体循环系统的复合空腔，在所述复合空腔形成压缩空气对液体的雾化。

技术领域

本发明涉及纳米材料研究技术领域，具体涉及一种纳米材料液体气溶胶发生装置。

背景技术

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。随着纳米材料使用的日益广泛，纳米材料造成的环境问题和健康问题也越来越突出。而呼吸是纳米材料常见的暴露途径，自然状态下，空气中的纳米材料以气溶胶的形式被动物机体吸入。在人工模拟气溶胶呼吸染毒时，单纯的固体气溶胶不便于实现并且其质量浓度也不易控制。所以，可以考虑以液体作为赋形剂，通过气动雾化将含纳米材料的悬液进行雾化从而形成液体气溶胶。这种液体形式的气溶胶中纳米材料的质量浓度易于控制，同时，雾化过程产生的液体气溶胶颗粒尺寸小易于被动物机体吸入。

但由于纳米材料具有较大的比表面积、较高的表面能以及容易发生聚集和团聚等物理特性，往往会形成较大的颗粒且导致纳米材料粒径不均一等问题，而纳米材料的粒径会影响其本身对生物体的毒性。所以，需要考虑液体气溶胶中纳米材料的分散性问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种纳米材料液体气溶胶发生装置，能够筛除纳米材料液体气溶胶中粒径较大的液滴，避免了因纳米材料粒径较大/不均一而不易被吸入，从而影响其本身对生物体毒性的研究等技术问题。

本发明一实施例提供的一种纳米材料液体气溶胶发生装置，包括雾化组，所述雾化组包括空气压缩系统、液体循环系统以及弹簧柱式雾化喷嘴，其中，所述空气压缩系统，用于形成可储存的压缩空气，并将压缩空气导入所述弹簧式雾化喷嘴；所述液体循环系统，用于为含纳米材料的悬浊液形成分级的循环管路，所述循环管路设置有与所述弹簧式雾化喷嘴连通的液体进口和液体气溶胶出口；所述弹簧式雾化喷嘴，用于形成连通空气压缩系统与液体循环系统的复合空腔，在所述复合空腔形成压缩空气对液体的雾化；

其中，所述空气压缩系统包括储气罐、压缩空气进口以及空气压缩机，所述空气压缩机用于对空气进行压缩后存入储气罐中，所述储气罐通过压缩空气进口与弹簧柱式雾化喷嘴连通；所述液体循环系统包括液体瓶、进液软管、与弹簧柱式雾化喷嘴连通的初级收集管、次级收集管以及回收软管，所述液体瓶、进液软管、液体进口、初级收集管、次级收集管以及回收软管形成封闭的循环系统；

其中，所述空气压缩系统设置有电磁阀I，用于控制压缩空气从储气罐到弹簧柱式雾化喷嘴以启动气动雾化过程；所述液体瓶设置于平台上，平台的下方设有电动推杆，液体瓶的瓶口处设有盖式变幅杆，所述电动推杆向上带动平台使液体瓶与所述盖式变幅杆的橡胶密封圆板靠近，以使液体在液体循环系统中循环流动；

其中，所述液体气溶胶出口可被螺帽封堵，同时电动推杆向上带动平台使液体瓶与橡胶密封圆板靠近而不紧贴，用于完成对装置管路的自动清洗；

其中，所述盖式变幅杆包括与橡胶密封圆板形成上下相对的不动圆板，以及贯穿所述不动圆板和橡胶密封圆板的变幅杆主体，所述不动圆板和橡胶密封圆板间通过压缩弹簧连接；

其中，所述变幅杆主体上连接有超声波换能器，所述超声波换能器产生声能通过变幅杆主体对液体瓶内含纳米材料的悬浊液进行超声波分散；