紫外基线法

紫外共振拉曼光谱系统--UVRaman100 新一代紫外共振拉曼光谱仪中国科学院大连化学物理研究所中国科学院李灿院士及其研究小组自行研制了我国第一台紫外共振拉曼三联光谱仪，获得中国科学院发明二等奖、国家发明二等奖。并于2008年4月8日，和北京卓立汉光仪器有限公司共同组建“现代仪器联合实验室”，强强联手，迈出了研究成果向产品转化的重要一步。紫外共振拉曼系统简述共振拉曼或紫外共振光谱系统组成主要是：1、激光器部分：紫外或可见光激光器，紫外可调谐窄线宽激光器。2、光谱仪部分：三联单色仪＋高灵敏度科学级CCD。3、信号采集部分：高效率光谱采集组件。共振拉曼或紫外共振拉曼的优点是： ◆ 合适的紫外激光激发可以完全避免荧光本底的干扰。◆ 由于拉曼信号强度正比于激发激光频率的四次方，紫外激光激发拉曼信号效率更高。（同等功率266nm激光可激发出比532nm激光高16倍的拉曼信号）。◆ 共振拉曼可以提供很高的共振增强因子，（理论极限可达106倍）从而大幅度提升检测极限。◆ 可以实现选择性激发，当我们把激光器调谐到某物质激发峰上时，可以只对此特定物质实现共振增强提升几个数量级的信号强度，其他物质由于几乎没有共振增强，可以进一步提升信噪比，这一点对于催化和生物研究非常有利。◆ 由于采用的是三联单色仪滤除瑞利散射，而非陷波滤波器，设备可以测试地低到到几个波数的拉曼光谱。设备详细指标与参数1、激光器部分：◆ 325nm HeCd激光器：325nm TEM00 mode 激光功率30mW-50mW输出备选◆ 244nm倍频可调谐氩离子激光器： 244nm TEM00 mode 激光功率24mW 另有229，238，248，250，257，264nm输出谱线◆ 532nm 绿光DPSS激光器：TEM00 mode，激光功率20-100mW备选◆ 窄线宽可调谐掺钛蓝宝石激光器：可调谐范围输出平均功率单个晶体可调谐范围基频700-960nm1W100nm二倍频350-480nm90-500mW50nm三倍频233-320nm20-250mW33nm四倍频193-240nm5-100mW25nm光谱线宽0.1cm-1功率稳定度3% rms注：如须覆盖整个光谱波段需要更换晶体Tips： 共振增强并不是是在一个特定的波长上急剧开始，而是存在着一个波长范围。实际上，即使激发激光的波长处于分子电子跃迁波长之下几百个波数的时候就可以看到5到10倍的增强作用。这个“前共振”增强作用在实验上是非常有用的。我们往往可以采用相对比较便宜的激光器，比如325nm的氦铬激光器，可调谐倍频氩离子激光器虽然不是连续可调谐，也可以达到一定程度的共振增强效应。当然，为了求得最高的增强因子，我们需要一种波长连续可调谐且光谱线宽很窄的的紫外激光器，比如窄线宽可调谐掺钛蓝宝石激光器激光器。2、紫外共振拉曼光谱仪部分A.光谱仪：◆ 光谱仪焦距：500mm ；f/6.5◆ 光栅尺寸：68mm×68mm or 68mm×84mm◆ 扫描最小步长：好于0.005nm◆ 镜片反射率：紫外和可见区的镜子的反射率达到90%B.相减模式拉曼光谱采集◆ 分辨率: 4.0 cm-1 (紫外区), 3.0 cm-1 (可见区)◆ 波数范围：50-4000 cm-1 (紫外区), 25-4000 cm-1 (可见区)C.光谱探测器CCD或EMCCD光谱CCD光谱CCD光谱EMCCD像素数1024×2562048×5121600×400像素尺寸 um26×2613.5×13.516×16成像面积　mm26.6×6.727.6×6.925.6×6.4最低制冷温度 oC-100-100-100电子增益NANA1-1000应用方向：● 催化研究● 生物化学，生命科学● 材料学，高分子科学● 纳米科学● 半导体，光电材料附录：附录1.紫外拉曼与共振拉曼原理与应用简述荧光干扰问题和灵敏度较低严重阻碍了常规拉曼光谱的广泛应用。但近年来发展起来的紫外拉曼光谱技术有效地解决了上述问题。紫外拉曼光谱技术的出现和发展大大地扩展了拉曼光谱的应用范围。右图是紫外拉曼光谱避开荧光干扰的原理图。荧光往往出现在300 nm-700 nm区域，或者更长波长区域。而在紫外区的某个波长以下，荧光极少出现。 因此，对于许多在可见拉曼光谱中存在强荧光干扰的物质，例如氧化物、积碳等，通过利用紫外拉曼光谱技术就可以成功的避开荧光从而得到信噪比较高的拉曼谱图。从下图磷酸铝分子筛ALPO-5 示例可以看出，紫外共振拉曼光谱技术由于能避开荧光，可以成功用于微孔和介孔分子筛材料的表征。紫外拉曼光谱技术的另一个突出特点是，拉曼信号可以通过共振拉曼信号得到增强。共振拉曼效应可以从拉曼散射截面公式得到解释：根据Kramers-Heisenberg-Dirac 散射公式: 在公式 (1)中，ωri 是初始态i到激发态r的能量差频率，ωL是入射激光频率。当激发光源频率靠近电子吸收带时，第一项分母趋近于零，因而其散射截面异常增大, 导致某些特定的拉曼散射强度增加104~106 倍。共振拉曼光谱的谱峰强度随着激发线的不同而呈现出与普通拉曼不同的变化。将紫外共振拉曼用于表征多组份体系时，可以选择性的激发某些组分相应的信息，从而使与这些组分相关的拉曼信号大大增强，得到共振拉曼光谱这种共振增强或者共振拉曼效应是非常有用的一个技术，它不仅可以极大的降低拉曼测量的探测极限，而且还可以引入到电子选择上面。这样，如果我们使用共振拉曼技术来研究样品，不仅可以看到它的结构特征，而且还可以得到它的电子结构信息。金属卟啉，类胡萝卜素以及其他一系列生物重要分子的电子能级之间跃迁能量差都处在可见光范围之内，这使得它们成了共振拉曼光谱的理想研究材料。共振选择技术还有一个非常实际的应用。那就是二分之一载色体的光谱由于这种共振作用会得到增强，而它周围的环境则不会。对于生物染色体来说这就意味着，我们使用可见光即可特定的探测到有源吸收中心，而它们周围的蛋白质阵列则不会探测产生影响（这是因为这些蛋白质需要紫外光才能使其产生共振增强作用）。共振拉曼光谱在化学上探测金属中心合成物，富勒分子，联乙醯以及其他的稀有分子上也是一种重要的技术，因为这些材料对于可见光都有着很强的吸收。其他更多的分子吸收光谱由于处于紫外，所以需要紫外激光进行共振激发，我们就称之为紫外共振拉曼（UlraViolet Resonance Raman Spectroscopy） 紫外共振拉曼光谱技术是研究催化和复杂生物系统中分子分析的一个重要工具。大多数的生物系统都吸收紫外辐射，所以它们都能提供紫外的共振拉曼增强。这样高的共振拉曼共振选择效应使得象蛋白质和DNA等重要生物目标的拉曼光谱得到极大增强，而其他物质则不会，非常便于目标确认及分析。例如，200nm的激励光能够增强氨基化合物的振动峰；而220nm的激励光则可以增强特定的芳香族残留物的振动峰。水中的拉曼散射非常弱，这个技术使得与水有关的微弱系统的拉曼分析也变成了可能。附录2：实验举例◆ 微孔-介孔材料骨架中超低含量的孤立的过渡金属离子(例如Ti-MCM-41)能够通过紫外共振拉曼光谱可靠、准确地鉴别出来。 ◆ 利用紫外拉曼避开荧光和增加灵敏度的特点,可以对分子筛合成过程中的合成前体、中间物以及分子筛晶体的演化过程进行研究。◆ 紫外拉曼光谱可以选择性地得到在紫外区具有强吸收的物质（例如TiO2和ZrO2）的表面相信息。

岛津UVM-4020紫外吸收法在线COD分析仪为新一代多波长UV仪，不仅具有传统UV254特征吸收波，同时采用多波长加权（WMW）测定原理进行五波长紫外吸收，不仅能应用于饮用水预警、自来水源水等行业的有机物监测，还适用于石化、印染等工业复杂废水的在线监测，通过其快速响应、免维护以及无需药剂的特点，替代传统的铬法在线COD仪，实现环保、快速的过程在线分析。应用领域：石化行业：石化废水或高盐废水的监测环保行业：重点污染源废水排放监测水利行业：地表水、江河湖泊水体的水质预警监测市政行业：饮用水水源地的水质监测、自来水厂进水水质监测及污水处理厂进出水水质监测科研教育：水处理工艺研发或水质研究中水体有机物负荷监测使用条件：电源220V±10V、50/60Hz功率约100VA环境温度5～40℃环境湿度90%RH以下，无冻结，无结露水样流量1～2L/Min水样压力50KPa以下 技术指标：测定原理243nm、254nm、265nm、275nm和290nm加权多波长紫外吸光法自动校准利用零标液和跨度标液自动校准（可选）测定范围0-400（SAC）、0-200（SAC）、0-80（SAC）测定周期最小1分钟，10-720分钟任意设定，也可远程控制换算功能COD、BOD、TOC、SAC并内置30个换算式（选择最适合的换算式功能）自动清洗功能可根据用户设定的时间间隔，定时对仪器内部管路进行清洗安装室内安装

DT-600新国标紫外测油仪、紫外分光光度法测油仪、台式紫外测油仪、紫外水中油分析仪 德骏仪器DT-600紫外测油仪，是一款用正己烷萃取剂替代红外法四氯化*萃取剂、满足石油类新国标《HJ 970-2018 水质 石油类的测定 紫外分光光度法》的高精密紫外分光光度法测油仪，用于地表水、地下水和海水中石油类的测定，量程为0.01~100mg/L，检出限为0.01mg/L。 一、仪器介绍：检测对象：石油类（水中石油含量）仪器名称：紫外分光光度法测油仪型 号：德骏仪器DT-600萃 取 剂：正己烷适用标准物质：海洋环境监测石油成分分析标准物质（HJ油标准），GBW(E)080913，1000mg/L，用20号重柴油和润滑油为原料配制。执行标准：国家环境保护标准《HJ 970-2018 水质 石油类的测定 紫外分光光度法》 1、背景介绍：为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，实现我国关于《关于消耗臭氧物质的蒙特利尔议定书》2019年停止实验室用途使用四氯化*（CTC）的承诺，保护生态环境，保障人体健康，满足现行环境质量标准和污染物排放标准中石油类的监测要求，生态环境部2018年10月10日批准两项水质 石油类标准为国家环境保护标准，其中《水质 石油类的测定 紫外分光光度法（试行）》（HJ 970 - 2018 ），适用于地表水、地下水和海水中石油类的测定。萃取剂为正已烷。2、检测原理：DT-600紫外分光光度法测油仪，在pH≤2的条件下，用正己烷萃取样品中的油类物质，经无水硫酸钠脱水后，再用硅酸镁吸附除去动植物油类等极性物质，于225nm波长处测定吸光度，石油类含量与吸光度值符合朗伯-比尔定律，从而定量分析水中石油类含量。适用水样：地表水、地下水、海水。适用客户：环保局（环境监测站）、海洋局、海事局、高等院校研究所、第三方检测机构、自来水厂、污水处理厂和各类工业企业。 二、性能特点：n 采有紫外分光光度法n 正己烷萃取法，用正己烷替代红外法的四氯化*、四氯乙烯萃取剂；n 适用市售正己烷体系的有证石油标准物质（HJ油标准）；n 满足国标《HJ 970-2018 水质 石油类的测定 紫外分光光度法》；n 支持自动五联池或者八联池，可自动完成校准及4个或者7个样品的测量；n 全自动操作：具备自动波长定位、自动换灯、自动波长校准、自动样品池切换功能；n 多样的输出形式：炫彩蓝色LCD显示，支持多种打印机，与计算计联接使用功能强大的软件实现样品测量和数据处理功能。 三、技术指标：1. ★测量范围：石油类0.01mg/L~100mg/L；2. 光学系统：紫外双光束比例监测光学系统，3. ★波长范围：200-400nm(全波长190~1100nm）4. 波长准确度：±1nm 5. 波长重复性：≤0.2nm6. 光谱宽带：2nm7. ★杂散光：0.05%T 8. 光度范围：-0.3～3.0A9. ▲光度准确度：±0.002A (0～0.5A)； ±0.004A (0.5～1.0 ）；±0.3%T(0～100 %T) 10. 光度重复性：≤0.001A (0～0.5A)；≤0.002A (0.5～ 1A)；≤0.15%T(0～100 %T)11. 基线平直度：±0.002A12. ▲噪声：±0.001A/h 13. 基线漂移：≤0.001Abs/H 14. max波长移动速度：7000nm/min15. max波长扫描速度：2500nm/min 四、检测步骤：　 取500mL水样，酸化至pH≤2。转移至1000mL分液漏斗，量取25mL正己烷洗涤采样瓶后转移至分液漏斗。充分振摇2min（也可采用正动萃取装置代替手动萃取），静置分层。将上层正己烷萃取液加入3g无水硫酸钠振摇脱水，再加入3g硅酸镁用振荡器振荡20min吸附。用紫外分光光度计在波长225nm处，使用2cm石英比色皿，以正己烷作参比，测定吸光度，得到石油类浓度。 五、系统组成：1、仪器和设备：高精密紫外分光光度法测油仪，波长200-400nm，配2cm石英比色皿，1台；自动萃取装置（可选），1套；振荡器，1台；离心机：配备玻璃离心管，1台；电子分析天平，1台；移液器，1套；分液漏斗，5个；采样瓶，10个。2、数据处理软件：含石油类标准曲线绘制、仪器校准和样品检测数据处理等功能的强大的数据处理软件。3、石油标准物质：海洋环境监测石油成分分析标准物质（HJ油标准），GBW(E)080913，1000mg/L，用20号重柴油和润滑油为原料配制，5支。4、配套药品试剂：正己烷（C6H14）、无水乙醇、无水硫酸钠(Na2SO4)、硅酸镁（MgSiO3)等所有实验所需药品试剂，1套。5、质量保证和售后服务：壹年质保；负责上门安装、调试，技术人员培训（包括石油类标准曲线绘制、仪器校准和样品检测）；长期提供出厂零件及维护和维修售后服务。