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OPTON的微观世界|第2期 揭开雾霾之纱

 网站公告:

——雾霾中危害人类健康的罪魁祸首

 

前期回顾

从我们上一期的文章中可以得知:一般的防雾霾口罩是由【无纺布-静电滤棉-无纺布】三层组成的,且每层的显微形貌相差很多。因此笔者猜测:在过滤雾霾的过程中,口罩每层所起的作用是不是不一样呢?

 

 

本期主题是揭开雾霾之纱,探究雾霾中危害人类健康的罪魁祸首。通过Zeiss公司的Sigma-500型号的扫描电镜和Bruker公司的电制冷超快速分析能谱X-Flash6-30的【元素面分布功能】,对使用后的口罩内不同层上的雾霾颗粒进行了成分分析,来看看是否口罩的不同层数过滤的雾霾颗粒都不一样,借此来帮助大家认识防PM2.5口罩每层所起的作用。

 

一、人工吸霾器——为显微技术献身说法

本期专题是我们OPTON可爱的电镜应用工程师戴着口罩在雾霾天气“以身试法”,戴着防雾霾口罩在雾霾下走了1小时来进行“样品制备”的,想看看我们平时生活中吸入的雾霾颗粒到底都是什么?

 

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左上:环湖一周步行路线图;  左下:吸霾取样过程中实景拍摄图片    

右:使用后的3M9501口罩

 

从上图我们可以看到,在如此严重的雾霾天气下,活动1小时后口罩外层就由白色变成了灰色。试想如果不带口罩的话,这些颗粒都会直接被我们吸进身体中,严重危害了人们的身体健康。

 

一、不同口罩过滤层上的雾霾颗粒成分分析

 

1. 外层无纺布

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使用过的防PM2.5口罩的外层无纺布的元素分布图

 

使用过的外层无纺布上有形状各异的颗粒存在,大颗粒的尺寸近5um,小颗粒的尺寸小于1um。这显示,外层无纺布除了阻挡空气中的大粉尘颗粒外,还能阻挡一定含量的雾霾颗粒。能谱分析结果显示吸附在外层无纺布上的颗粒的主要元素有Si、O、Fe、Al、C、Ca、Ti、K和Mg等。通过面分布的元素分析推断:这些颗粒可能为硅酸盐类矿物、硅/铝氧化物、铁氧重金属化合物

 

2. 外层静电滤棉

 

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使用过的防PM2.5口罩的外层静电滤棉的元素分布图

 

使用过的外层静电滤棉上有大量弥散分布的细小颗粒状物质,显示外层的静电滤棉起到了很好的阻挡雾霾颗粒的作用。通过BRUKER能谱的分析,能谱分析结果显示吸附在外层静电滤棉上的颗粒的主要元素有Fe、S和O等。通过面分布的元素分析推断:这些颗粒可能为硫酸铁、硫化物和铁氧重金属化合物等。

 

3. 内层静电滤棉

 



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