本实用新型公开了一种地气纳米微粒分离捕集装置，包括大口径地气纳米微粒采集器、调节阀门、纳米微粒过滤捕集器、硅胶管、真空气泵、鼓风机和螺旋空心钻；螺旋空心钻包括第一螺旋空心钻、第二螺旋空心钻和第三螺旋空心钻；大口径地气纳米微粒采集器通过硅胶管连通调节阀门，调节阀门通过硅胶管分别连通纳米微粒过滤捕集器的一端和纳米微粒过滤捕集器另一端，纳米微粒过滤捕集器另一端通过硅胶管连通真空气泵，真空气泵与鼓风机电性连接，鼓风机通过硅胶管分别连通第一螺旋空心钻、第二螺旋空心钻和第三螺旋空心钻，解决采样过程中地气纳米微粒采集效率较低，并且经常捕集到大粒径微粒的问题。