基于便携式近红外光谱仪的重金属离子定量分析研究

发布时间：2017-08-21 21:13

  本文关键词：基于便携式近红外光谱仪的重金属离子定量分析研究

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【摘要】：近红外光谱分析技术凭借分析速度快、样品预处理简单等特点,被广泛用于农业、医药、环境、石油化工等领域。为实现高效率的现场检测,便携式的近红外光谱仪越来越备受关注。由于近红外光谱分析技术能够对多组分同时进行测定,因此在该研究中使用便携式近红外光谱仪探索同时对稀溶液中多种重金属离子定量分析的可行性。使用胺基改性聚合淀粉富集水中的镍离子和铜离子,然后使用便携式近红外光谱仪直接采集胺基改性聚合淀粉的近红外漫反射光谱,再借助光谱预处理方法和偏最小二乘回归法建立模型,最后通过交叉验证和外部验证证明所建立模型的稳定性。结果表明,在其他干扰离子存在下,氨基改性聚合淀粉仍能分别以99.5%和99.8%高效率地富集稀溶液中的镍离子和铜离子。便携式光谱仪采集的近红外漫反射光谱分别经连续小波变换和多元散射校正结合卷积求导光谱预处理之后,使用偏最小二乘回归能够得到相关系数分别为0.981 9和0.965 4的稳健模型,实现了对稀溶液中镍离子和铜离子的同时测定,并且检测到的镍离子和铜离子的最低浓度均为3.0mg·L~(-1)。该方法不仅提高了近红外光谱分析技术的检测灵敏度,同时也表明了便携式近红外光谱仪对多种重金属离子同时定量分析的可行性,是一种拓宽近红外光谱分析技术的有益探索。
【作者单位】： 南开大学化学学院分析科学研究中心天津市生物传感与分子识别重点实验室;喀什大学化学与环境科学学院;
【关键词】： 近红外光谱仪 便携式 化学计量学 定量分析 镍离子 铜离子
【基金】：国家自然科学基金项目(21475068)资助
【分类号】：X832;O657.33
【正文快照】： 2.喀什大学化学与环境科学学院,新疆喀什844000引言近年来,重金属污染成为一个受到广泛关注的环境问题。砷、镍、铜、汞、铅、锌、铬、镉等重金属在工业和农业上被普遍使用[1],其不仅不能生物降解,反而由于在水中具有很高溶解度,容易被生物体吸收并富集,当这些重金属离子在人

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