[发明专利]一种基于直流偏置交流电场的微塑料颗粒分离装置及方法

权利要求书

1.一种基于直流偏置交流电场的微塑料颗粒分离装置，其特征在于，包括：ITO玻璃基底层（1）、3D电极层（4）、PDMS盖片层（7）；3D电极层（4）积淀在ITO玻璃基底层（1），与ITO玻璃基底层（1）的ITO电极相连；PDMS盖片层（7）与ITO玻璃基底层（1）键合；

ITO玻璃基底层（1）包括第一ITO电极（2）和第二ITO电极（3）；第一ITO电极（2）和第二ITO电极（3）分别作为电源线和3D电极层（4）之间的导线；

3D电极层（4）包括第一3D电极（5）和第二3D电极（6），第一3D电极（5）连接第一ITO电极（2），第二3D电极（6）连接第二ITO电极（3）；

PDMS盖片层（7）上设置入口（8），第一出口（9）、第二出口（18）、第三出口（19），一级分离区域Ⅰ（10）、一级分离区域Ⅱ（13），二级分离区域Ⅰ（12）、二级分离区域Ⅱ（15），第一长方形通道（11）、第二长方形通道（14），一级通道（16）以及二级通道（17）；

入口（8）通过一级通道（16）连接第二出口（18）；第一出口（9）通过二级通道（17）连接第三出口（19）；

第一长方形通道（11）和第二长方形通道（14）并列连接在所述一级通道（16）和二级通道（17）之间；

一级分离区域Ⅰ（10）设置在第一长方形通道（11）与一级通道（16）的交汇处；一级分离区域Ⅱ（13）设置在第二长方形通道（14）与一级通道（16）的交汇处；二级分离区域Ⅰ（12）设置在第一长方形通道（11）与二级通道（17）的交汇处；二级分离区域Ⅱ（15）设置在第二长方形通道（14）与二级通道（17）的交汇处；二级分离区域Ⅰ（12）、二级分离区域Ⅱ（15）的孔宽小于一级分离区域Ⅰ（10）、一级分离区域Ⅱ（13）的孔宽。

2.根据权利要求1所述的基于直流偏置交流电场的微塑料颗粒分离装置，其特征在于，所述第一长方形通道（11）和第二长方形通道（14）的大小相同。

3.根据权利要求1所述的基于直流偏置交流电场的微塑料颗粒分离装置，其特征在于，所述一级分离区域Ⅰ（10）和一级分离区域Ⅱ（13）的孔宽相同，所述二级分离区域Ⅰ（12）和二级分离区域Ⅱ（15）的孔宽相同。

4.一种基于权利要求1-3任意一项所述微塑料颗粒分离装置的微塑料颗粒分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将含有微塑料颗粒A、B、C的样品溶液放入离心管中进行离心处理，加入缓冲液搅拌摇匀，重复多次，得到微塑料颗粒悬浮液；

S2、使用注射器抽入适量实验缓冲液，通过导管连接入口（8），注入微通道中，排净微通道中的空气；

S3、使用注射器抽入适量微塑料颗粒悬浮液，通过导管连接入口（8），注入微通道中，同时开启信号源，调节电压与频率，使微塑料颗粒A从第二出口（18）流出 ，微塑料颗粒C从第三出口（19）流出，微塑料颗粒B留在第一长方形通道（11）和第二长方形通道（14）中；

S4、关闭信号源，使用注射器抽入适量实验缓冲液，通过导管连接入口（8），注入微通道中，使留在第一长方形通道（11）和第二长方形通道（14）的微塑料颗粒B从第一出口（9）流出。

5.根据权利要求4所述的微塑料颗粒分离方法，所述微塑料颗粒B、C为同一种类，且B的粒径大于C的粒径，A与B、C的种类不同。