專利名稱：一種檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝基苯類污染物的檢測(cè)方法，特別涉及一種利用共振拉曼光譜定性檢 測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的檢測(cè)方法，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，環(huán)境類儀器分析的拉曼技術(shù)主要利用常規(guī)拉曼技術(shù)，然而常規(guī)拉曼技術(shù)需 要測(cè)試樣品量多，無(wú)法進(jìn)行痕量檢測(cè)，且不能進(jìn)行選擇性激發(fā)，只能對(duì)基團(tuán)的振動(dòng)模進(jìn)行識(shí) 別，類似于紅外光譜。共振拉曼光譜作為一種靈敏檢測(cè)技術(shù)，已越來(lái)越多的應(yīng)用于檢測(cè)領(lǐng) 域。共振拉曼光譜技術(shù)是在拉曼光譜的基礎(chǔ)上，引入共振吸收增強(qiáng)現(xiàn)象，其原理是采用待測(cè) 樣品紫外、可見(jiàn)以至紅外的共振吸收輻射光來(lái)進(jìn)行激發(fā)，使樣品的拉曼信號(hào)共振增強(qiáng)幾個(gè) 數(shù)量級(jí)。硝基苯類污染物是環(huán)境中最重要的污染物之一，也是我國(guó)目前環(huán)境檢測(cè)中優(yōu)先檢 測(cè)的污染物之一?，F(xiàn)有硝基苯類污染物的檢測(cè)主要采用氣相色譜法，該方法硝基苯類污染 物的最低檢測(cè)極限在PPm量級(jí)，比如對(duì)二硝基苯的檢出極限為0. 2mg/L0氣相色譜檢測(cè)技術(shù) 需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，操作相對(duì)繁瑣等問(wèn)題。公開(kāi)號(hào)為CN 101187635A的中國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種基于拉曼光譜定性鑒別 紡織纖維的方法，主要是利用拉曼光譜技術(shù)鑒別紡織纖維；公開(kāi)號(hào)為CN 101403696A的中 國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種基于拉曼光譜的測(cè)量汽油烯烴含量的方法，主要是利用拉曼光譜 技術(shù)測(cè)量汽油烯烴含量。但是，利用共振拉曼光譜技術(shù)測(cè)量硝基苯類污染物方法，還未見(jiàn)報(bào) 道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于共振拉曼光譜檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，該方法 具有檢測(cè)限低、樣品無(wú)須預(yù)處理、需要樣品少、測(cè)試時(shí)間短等特點(diǎn)。一種檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，包括以下步驟1)對(duì)樣品直接進(jìn)行共振拉曼光譜檢測(cè)，激光的波長(zhǎng)為M0nm ^Onm，得到樣品的 共振拉曼光譜；2)采用與樣品的共振拉曼光譜檢測(cè)相同的條件，利用共振拉曼光譜檢測(cè)硝基苯類 污染物標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜，作為指紋圖譜；將步驟1)中樣品的共振拉曼光譜與指紋圖譜對(duì)比，若樣品的共振拉曼光譜中出 現(xiàn)與指紋圖譜一致的特征波峰，則判定樣品中含有硝基苯類污染物；若樣品的共振拉曼光 譜中出現(xiàn)與指紋圖譜不一致的特征波峰，則判定樣品中沒(méi)有硝基苯類污染物；所述的特征波峰為硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰、苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的 共振拉曼特征波峰和它們的組合共振拉曼特征波峰。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)共振拉曼光譜在特定的激發(fā)波長(zhǎng)范圍能夠選擇性增強(qiáng)硝基苯類污染 物中特征基團(tuán)硝基和苯基的響應(yīng)信號(hào)，有利于環(huán)境中少量甚至痕量的硝基苯類污染物的檢
3測(cè)。所述的激光的波長(zhǎng)優(yōu)選為266nm。所述的共振拉曼光譜的響應(yīng)范圍為1 OOOcnT1 3500CHT1。所述的硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的位置為1345士5cm—1，苯環(huán)對(duì)稱伸 縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的位置為1590 士 5cm—1，硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)和苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng) 的組合共振拉曼特征波峰的位置為四35 士 IOcnT1。所述的硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻為沈90士 IOcnT1,苯環(huán)對(duì)稱 伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻為3180士 lOcnT1。所述的樣品沒(méi)有特別的限制，可選用環(huán)境樣品，樣品的形態(tài)可以為固體或液體，樣 品中含有水分也不會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性，因而可以為含水的樣品，如環(huán)境中的水樣等。所述的硝基苯類污染物為含有硝基苯結(jié)構(gòu)的一類化合物，可選用硝基苯、對(duì)硝基 苯乙酮、鄰硝基苯乙酮、對(duì)硝基苯甲酸、對(duì)硝基甲苯、對(duì)硝基苯甲酰胺等中的一種或多種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)一是不受水存在的干擾；二是與常規(guī)拉曼相比可以有效地避開(kāi)熒光干擾，且靈敏 度極高；三是與常規(guī)拉曼和紅外光譜相比，可以通過(guò)選擇性激發(fā)，實(shí)現(xiàn)痕量檢測(cè)和選擇性檢 測(cè)；四是與氣相色譜法比較，檢測(cè)極限相當(dāng)，但本發(fā)明中樣品無(wú)需預(yù)處理，直接測(cè)量即可； 五是該方法所需的樣品少、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。該方法適用在環(huán)境污染領(lǐng)域 的科研、工業(yè)實(shí)踐過(guò)程中硝基苯類污染物的有效檢測(cè)。


圖1為波長(zhǎng)下硝基苯標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖2為波長(zhǎng)下對(duì)硝基苯乙酮標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖3為波長(zhǎng)下鄰硝基苯乙酮標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖4為波長(zhǎng)下對(duì)硝基苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖5為波長(zhǎng)下對(duì)硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖6為波長(zhǎng)下對(duì)硝基苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜圖；圖7為波長(zhǎng)下甲醇樣品中對(duì)硝基苯乙酮的共振拉曼光譜圖；圖8為波長(zhǎng)下水樣品中硝基苯的共振拉曼光譜圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 測(cè)定甲醇樣品中硝基苯類污染物取1. 0X10_3mOl/L的對(duì)硝基苯乙酮的甲醇溶液200mL，作為樣品。對(duì)樣品直接進(jìn) 行共振拉曼光譜檢測(cè)，激光的波長(zhǎng)為266nm，得到樣品的共振拉曼光譜，共振拉曼光譜的響 應(yīng)范圍為lOOOcnT1 3500CHT1，如圖7。為了更好地描述硝基苯類污染物峰的特征，圖7中 還給出了同等實(shí)驗(yàn)條件下溶劑甲醇的共振拉曼光譜圖。采用與樣品的共振拉曼光譜檢測(cè)相同的條件，利用共振拉曼光譜檢測(cè)硝基苯類污 染物對(duì)硝基苯乙酮標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜，作為指紋圖譜，如圖2。將樣品的共振拉曼光譜與指紋圖譜對(duì)比，樣品的共振拉曼光譜中1345CHT1出現(xiàn)硝 基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰(即ν硝基的特征峰)，1590cm—1出現(xiàn)苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰(即ν苯環(huán)的特征峰)，四35士 IOcnT1出現(xiàn)硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)和苯環(huán) 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的組合共振拉曼特征波峰(即ν硝基+ν苯環(huán)的特征峰)，2690cm-1出現(xiàn)硝基 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻(即2v硝基的特征峰)，3180cm-1出現(xiàn)苯環(huán)對(duì)稱 伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻(即2v苯環(huán)的特征峰)，為與指紋圖譜一致的特征波 峰，判定樣品中含有硝基苯類污染物對(duì)硝基苯乙酮。實(shí)施例2 測(cè)定水樣品中硝基苯類污染物取1. OX 10_3mol/L的硝基苯溶液200mL作為樣品，其中水和乙腈按4 1比例混合 作為溶劑。對(duì)樣品直接進(jìn)行共振拉曼光譜檢測(cè)，激光的波長(zhǎng)為^6nm，得到樣品的共振拉曼 光譜，共振拉曼光譜的響應(yīng)范圍為lOOOcnT1 3500CHT1，如圖8。為了更好地描述硝基苯類 污染物峰的特征，圖8中還給出了同等實(shí)驗(yàn)條件下水和乙腈混合溶劑的共振拉曼光譜圖。采用與樣品的共振拉曼光譜檢測(cè)相同的條件，利用共振拉曼光譜檢測(cè)硝基苯類污 染物硝基苯標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜作為指紋圖譜，如圖1。將樣品的共振拉曼光譜與指紋圖譜對(duì)比，樣品的共振拉曼光譜中1345CHT1出現(xiàn)硝 基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰(即ν硝基的特征峰)，1590cm—1出現(xiàn)苯環(huán)對(duì)稱伸縮振 動(dòng)的共振拉曼特征波峰(即ν苯環(huán)的特征峰)，四35士 IOcnT1出現(xiàn)硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)和苯環(huán) 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的組合共振拉曼特征波峰(即ν硝基+ν苯環(huán)的特征峰)，2690cm-1出現(xiàn)硝基 對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻(即2v硝基的特征峰)，3180cm-1出現(xiàn)苯環(huán)對(duì)稱 伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻(即2v苯環(huán)的特征峰)，為與指紋圖譜一致的特征波 峰，判定樣品中含有硝基苯類污染物。注圖8中ν硝基+ν苯環(huán)的特征峰被乙腈溶劑峰掩 蓋，扣除乙腈溶劑峰后，2935士 IOcnT1出現(xiàn)ν硝基+ν苯環(huán)的特征峰。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，包括以下步驟1)對(duì)樣品直接進(jìn)行共振拉曼光譜檢測(cè)，激光的波長(zhǎng)為M0nm ^Onm，得到樣品的共振 拉曼光譜；2)采用與樣品的共振拉曼光譜檢測(cè)相同的條件，利用共振拉曼光譜檢測(cè)硝基苯類污染 物標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜，作為指紋圖譜；將步驟1)中樣品的共振拉曼光譜與指紋圖譜對(duì)比，若樣品的共振拉曼光譜中出現(xiàn)與 指紋圖譜一致的特征波峰，則判定樣品中含有硝基苯類污染物；若樣品的共振拉曼光譜中 出現(xiàn)與指紋圖譜不一致的特征波峰，則判定樣品中沒(méi)有硝基苯類污染物；所述的特征波峰為硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰、苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振 拉曼特征波峰和它們的組合共振拉曼特征波峰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的激 光的波長(zhǎng)為266nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的共 振拉曼光譜的響應(yīng)范圍為lOOOcnT1 3500CHT1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的硝 基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的位置為1345士5cm—1，苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼 特征波峰的位置為1590 士 5cm—1，硝基對(duì)稱伸縮振動(dòng)和苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的組合共振拉曼特 征波峰的位置為四35 士 IOcnT1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的硝 基對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉曼特征波峰的倍頻為2690士 IOcnT1,苯環(huán)對(duì)稱伸縮振動(dòng)的共振拉 曼特征波峰的倍頻為3180 士 IOcnT1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的樣 品為含水的樣品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，其特征在于，所述的硝 基苯類污染物為硝基苯、對(duì)硝基苯乙酮、鄰硝基苯乙酮、對(duì)硝基苯甲酸、對(duì)硝基甲苯、對(duì)硝基 苯甲酰胺中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)環(huán)境中硝基苯類污染物的方法，包括以下步驟對(duì)樣品直接進(jìn)行共振拉曼光譜檢測(cè)，激光的波長(zhǎng)為240nm～280nm，得到樣品的共振拉曼光譜；采用與樣品的共振拉曼光譜檢測(cè)相同的條件，利用共振拉曼光譜檢測(cè)硝基苯類污染物標(biāo)準(zhǔn)品的共振拉曼光譜，作為指紋圖譜；將樣品的共振拉曼光譜與指紋圖譜對(duì)比，若樣品的共振拉曼光譜中出現(xiàn)與指紋圖譜一致的特征波峰，則判定樣品中含有硝基苯類污染物；若樣品的共振拉曼光譜中出現(xiàn)與指紋圖譜不一致的特征波峰，則判定樣品中沒(méi)有硝基苯類污染物。該方法具有樣品無(wú)須預(yù)處理、需要樣品少、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/65GK102128818SQ20101056780
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者裴克梅, 鄭旭明 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)