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原文传递一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法

专利名称：	一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法
摘要：	本发明属于拉曼光谱物质检测技术领域，具体涉及一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法，该定量方法用于拉曼光谱方法检测水溶液中溶质，对溶质的浓度C进行定量分析；以纯水的拉曼特征光谱作为扣减的减数，含有溶质的水溶液作为被减数，调整系数，得到不含水的拉曼特征峰的溶质的水溶液的拉曼光谱，再求得溶质的拉曼特征峰强度，计算得到标准强度，以溶质浓度已知的水溶液的溶质的标准强度和浓度建立关系式，将溶质浓度未知的水溶液的溶质的标准强度代入关系式计算得到溶质的浓度。本发明方法设计科学合理，只需要求得溶质的拉曼特征峰强度，提高了水中溶质定量分析的准确度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏海洋大学
发明人：	黄保坤;赵倩男;朱琳;张鸿
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-30T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-15T00:00:00+0800
申请号：	CN202111655091.9
公开号：	CN114184600A
代理机构：	北京和联顺知识产权代理有限公司
代理人：	谭鹏敏
分类号：	G01N21/65;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/65
申请人地址：	222000 江苏省连云港市高新区苍梧路59号
主权项：	1.一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法，其特征在于：该定量方法适用于含有溶质的水溶液的拉曼光谱中水的拉曼特征谱和纯水的拉曼特征谱峰型特征无变化的情况，具体包括如下步骤： 1)测量获得纯水的拉曼光谱L0； 2)测量获得含有溶质M的水溶液的拉曼光谱L1； 3)以L0作为减数，L1作为被减数，选择合适的被减数系数a和减数系数b，将L1特定拉曼频移对应的信号强度减去L0相同拉曼频移对应的信号强度，得到不含水的拉曼特征光谱的溶质M的水溶液的拉曼光谱L2； 4)计算L2中溶质M的拉曼特征峰的强度i； 5)以式(I)所示的公式计算得到标准强度I；式中，a的取值范围为0.1～10，b的取值范围为0.1～10； 6)重复步骤2)到步骤5)，获得多个已知浓度C的溶质M的标准溶液的标准强度I； 7)将浓度C与相对应的标准强度I建立对应关系，获得如式(II)所示的公式 C＝x×I+y (II) 式中，x为横坐标值，y为纵坐标值； 8)对于浓度未知的含有溶质M的水溶液，重复步骤2)到步骤5)，获得标准强度I，根据步骤7)中的公式计算浓度未知的含有溶质M的水溶液中溶质M的浓度。 2.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L0的拉曼光谱范围包含拉曼光谱L1的拉曼光谱范围。 3.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L2中指水的拉曼特征峰的强度信噪比小于3:1。 4.一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法，其特征在于：该定量方法适用于含有溶质的水溶液的拉曼光谱中水的拉曼特征谱和纯水的拉曼特征谱峰型特征有变化的情况，具体包括如下步骤： 1)测量获得纯水的拉曼光谱L0； 2)配制浓度为N0的溶质P的水溶液，溶质P的水溶液中水的拉曼特征光谱与纯水的拉曼特征光谱相同； 3)测量获得浓度为N0的溶质P的水溶液的拉曼光谱L3； 4)以L0作为减数，L3作为被减数，选择合适的被减数系数a1和减数系数b1，将L3特定拉曼频移对应的信号强度减去L0相同拉曼频移对应的信号强度，得到不含水的拉曼特征光谱的浓度为N的溶质P的水溶液的拉曼光谱L4； 5)将待测溶质Q的水溶液中加入质量已知的溶质P，得到溶质P的浓度为N1的含有溶质Q的多溶质水溶液； 6)测量获得溶质P的浓度为N1的含有溶质Q的多溶质水溶液的拉曼光谱L5； 7)以L4作为减数，L5作为被减数，选择合适的被减数系数a2和减数系数b2，将L5特定拉曼频移对应的信号强度减去L4相同拉曼频移对应的信号强度，得到不含溶质P的拉曼特征光谱的溶质Q的浓度为N1的多溶质水溶液的拉曼光谱L6； 8)计算L6中待测溶质Q的拉曼特征峰的强度i； 9)以式(III)所示的公式计算得到标准强度I；式中，a1的取值范围为0.1～10，a2的取值范围为0.1～10，b1的取值范围为0.1～10，b2的取值范围为0.1～10； 10)重复步骤5)到步骤9)，获得多个已知浓度的溶质Q的水溶液中标准强度I； 11)将浓度C与相对应的标准强度I建立对应关系，获得如式(IV)所示的公式 C＝x×I+y (IV) 式中，x为横坐标值，y为纵坐标值； 12)对于浓度未知的含有溶质Q的水溶液，重复步骤5)到步骤9)，获得标准强度I，根据步骤11)中的公式计算浓度未知的含有溶质Q的水溶液的溶质浓度。 5.根据权利要求4所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L0的拉曼光谱范围包含拉曼光谱L3的拉曼光谱范围和拉曼光谱L5的拉曼光谱范围，拉曼光谱L3中包含溶质P的拉曼特征峰和水的拉曼特征峰，拉曼光谱L5中包含溶质P的拉曼特征峰和溶质Q的拉曼特征峰。 6.根据权利要求4所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L4和L6中指水的拉曼特征峰的强度信噪比小于3:1。 7.根据权利要求1或4所述的定量方法，其特征在于：水溶液的特征峰包括但不限于1639cm-1、3228cm-1、3441cm-1、3610cm-1特征峰。 8.根据权利要求1或4所述的定量方法，其特征在于：水溶液以1639cm-1特征峰作为扣减标准。 9.根据权利要求1或4所述的定量方法，其特征在于：拉曼特征峰的强度i包括但不限于拉曼特征峰的高度、峰下面积。 10.根据权利要求1或4所述的定量方法，其特征在于：将溶剂水替换为乙醇、苯、乙醚、乙酸、二硫化碳、四氯化碳中的任一种。
所属类别：	发明专利