[發(fā)明專利]一種基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法及裝置

在審

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• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN115931806A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 王曉萍;李學勤;伍卓慧;黃冰佳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/33
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 高燕

1.一種基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1、獲取水樣的紫外吸收光譜以及水樣在紫外光激發(fā)下的熒光發(fā)射光譜；

步驟2、利用步驟1獲得的紫外吸收光譜，分析獲得對應的CDOM熒光光譜；

步驟3、將步驟1獲得的熒光發(fā)射光譜減去步驟2獲得的CDOM熒光光譜，獲得包含多種多環(huán)芳烴的混合熒光光譜；

步驟4、根據(jù)步驟3獲得的混合熒光光譜，對多種多環(huán)芳烴進行多元擬合，獲得水樣中各環(huán)芳烴的種類和濃度。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法，其特征在于，在步驟2中，利用預構建的多波長吸收度擬合模型對紫外吸收光譜進行分析，輸出對應的CDOM濃度；

利用三維熒光光譜掃描儀獲取CDOM濃度的三維熒光光譜，并根據(jù)獲得的CDOM濃度和對應三維熒光光譜構建線性關系，擬合獲得對應的CDOM熒光光譜。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法，其特征在于，在步驟4中，所述多環(huán)芳烴基于混合熒光光譜的激發(fā)與發(fā)射波長，與預構建的標準光譜數(shù)據(jù)庫進行比對，并根據(jù)環(huán)數(shù)進行分類，所述標準光譜數(shù)據(jù)庫包括多種多環(huán)芳烴樣品不同濃度下的三維熒光光譜。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法，其特征在于，在步驟4中，所述多環(huán)芳烴的濃度基于混合熒光光譜的熒光強度和吸光度計算獲得，具體公式如下：

式中，C_PAH為多環(huán)芳烴的濃度，F(xiàn)_total為多環(huán)芳烴特征波長處的熒光強度，A_total為CDOM特征波長處的吸光度，b₁和k₁為表示吸光度和CDOM濃度之間線性關系的常數(shù)，b₂和k₂為表示三維熒光光譜中CDOM熒光貢獻與CDOM濃度之間線性關系的常數(shù)，b₃和k₃為表示多環(huán)芳烴在特征波長處熒光強度與濃度之間線性關系的常數(shù)。

5.一種多環(huán)芳烴檢測裝置，通過如權利要求1～4任一項所述的基于紫外熒光和吸收光譜的多環(huán)芳烴檢測方法實現(xiàn)檢測，其特征在于，包括用于掃描獲取吸收光譜和熒光光譜的微型光纖光譜儀，控制微型光纖光譜儀掃描模式的控制器，激發(fā)選波器以及激發(fā)光源，所述激發(fā)選波器包括轉(zhuǎn)盤，固定在轉(zhuǎn)盤上的濾色片，所述濾色片位于激發(fā)光源的輸出光路上。

6.根據(jù)權利要求5所述的多環(huán)芳烴檢測裝置，其特征在于，所述濾色片包括三個不同中心波長的濾光片，所述中心波長包括220nm、250nm以及270nm。

7.根據(jù)權利要求5所述的多環(huán)芳烴檢測裝置，其特征在于，所述激發(fā)光源采用脈沖氙燈。

8.根據(jù)權利要求5所述的多環(huán)芳烴檢測裝置，其特征在于，所述微型光纖光譜儀的熒光光譜掃描范圍為300～400nm。

9.根據(jù)權利要求5所述的多環(huán)芳烴檢測裝置，其特征在于，所述微型光纖光譜儀的吸收光譜掃描范圍為200～400nm。