[發明專利]流動注射表面增強拉曼光譜測定水體中銅的檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201410289990.5
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104048950B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉東彥;劉巖;孔祥峰;馬然;張述偉;吳寧;吳丙偉;褚東志;王茜;石小梅;張穎;郭翠蓮;張穎穎;鄒妍;范萍萍;呂靖;王昭玉;任國興;曹璐;張婷;曹煊;高楊;程巖;侯廣利
• 申請（專利權）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明屬于水體中銅的檢測方法領域，具體地說是一種現場、快速、靈敏的流動注射表面增強拉曼光譜測定水體中銅的檢測裝置及檢測方法。基于吸附在納米金膠上的環糊精分子能產生表面增強拉曼效應，水中銅與4-氨基苯硫酚產生的絡合物能降低吸附在納米金膠上的環糊精分子所產生的表面增強拉曼峰強度，同時表面增強拉曼峰強度降低的程度與水體中銅元素的濃度具有線性關系，利用流動注射技術，通過空白溶液和被測水樣所產生的表面增強拉曼峰強度的差別測量水中銅的方法。

背景技術

銅元素是水中金屬元素的一種，過量的銅對人體的危害非常大。游離態銅離子對人體的危害要比配合態銅大得多。過量的銅離子對許多水生生物有極大的負作用，是因為它與蛋白質中的巰基結合，干擾巰基酶的活性，如在珊瑚、水草等生態體系中若有過量的銅離子,將很快生物斃命。銅是動植物所必須的微量元素，人體缺銅會造成貧血、腹瀉等疾病，但是過量的銅對人和動植物也可造成危害。因此水中銅的檢測顯得十分重要。

目前，銅元素檢測的方法很多，有原子吸收分光光度法、分光光度法、電熱蒸發-?電感耦合等離子體發射光譜法、質譜法或石墨爐原子吸收法等技術。這些方法共性是需要昂貴的儀器，操作復雜，持續時間長，需要專門的技術人員來完成，試劑消耗量大，而且有些方法還不同程度的引入了對人體有害的有機溶劑，產生二次污染。同時多數方法需要價格昂貴大型儀器，另外方法都是采用現場取樣后到實驗室分析的模式，即不能實現現場、實時測量的方式，樣品運輸過程以及處理過程易引入其他干擾物質，影響分析的準確性。因此這個過程對于痕量級元素分析，不可能保證不會出現二次受污的可能性，而且對于復雜多變的水體環境，例如：元素形態受時空影響大；多數又處于相互關聯、相互影響的狀態；環境中溫度壓力變化大，其結果的準確性和可靠性受到質疑，從而不能確切掌握水質現狀及其異常變化。

發明內容

本發明提供了一種現場、快速、靈敏的流動注射表面增強拉曼光譜測定水體中銅的檢測裝置及檢測方法方法。

為了達到解決上述技術問題的目的，本發明的技術方案是：

流動注射表面增強拉曼光譜法測量水體中銅的檢測裝置，其特征是由表面增強拉曼光譜檢測室（8）、拉曼光譜系統（12）、控制裝置（14）、數據處理系統(13)、樣品蠕動泵（3）、絡合劑蠕動泵（5）以及鹽酸溶液蠕動泵（6）組成，其中，表面增強拉曼光譜檢測室（8）通過管路分別與樣品蠕動泵（3）、絡合劑蠕動泵（5）以及鹽酸溶液蠕動泵（6）連接，所述表面增強拉曼光譜檢測室（8）與數據處理系統（13）和控制裝置（14）連接，所述的表面增強拉曼光譜檢測室（8）設置有溫控裝置。

所述的表面增強拉曼光譜檢測室（8）為U型，表面增強拉曼光譜檢測室（8）的底部設有陶瓷基片（12），陶瓷基片（12）上面貼附多孔納米金薄膜（10），所述的多孔納米金薄膜（10）的表面耦合有環糊精化合物，樣品從陶瓷基片表面通過。

于所述的管路采用聚四氟乙烯材料制成。

流動注射表面增強拉曼光譜測定水體中銅的方法的檢測裝置的檢測方法，所述方法通過所述檢測裝置按下述步驟進行：

（1）通過泵輸送被測樣品溶液；

（2）樣品溶液在泵的作用下先后與鹽酸溶液管路中的鹽酸溶液，以及絡合劑4-氨基苯硫酚溶液管路中的絡合劑混合，混合比例為：樣品溶液與鹽酸溶液為：1:0.2-1:0.5，樣品溶液與絡合劑為：1:2-1:5；

（3）混合溶液通過所述表面增強拉曼光譜檢測室，4-氨基苯硫酚與水體中銅選擇性形成絡合物通過U型檢測室底部內部時與多孔納米金薄膜表面耦合的環糊精化合物產生偶氮化反應，使之產生的表面增強拉曼光譜峰強度降低。所述溫控裝置控制溫度至規定的溫度范圍；

（4）拉曼光譜儀對流通過的溶液所發出的光信號進行采集放大，并轉換成電信號送入微型計算機數據處理系統，數據處理裝置對得到的空白信號與樣品信號進行計算，再根據信號降低的程度和標準樣品的信號降低的程度對應關系，計算出水體中銅的濃度，并進行顯示、打印輸出。

在本發明中，還具有以下技術特征，所述的水樣流量為1.0-5.0ml/min?。

在本發明中，還具有以下技術特征，所述的鹽酸溶液流量為0.5-1.0ml/min，pH范圍為3.00～4.00。

在本發明中，還具有以下技術特征，所述的絡合劑流量為5.0-10.0ml/min，濃度為（1.0-1.5）×10-3?mol/L。