一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法及装置。该方法能简便、准确、低成本的长期监测水中污染物情况，同时避免信号饱或消失导致的监测不准的问题。此外，通过控制装置的滚轮速度，还可以调节污染物监测浓度范围，更加灵活精准。总体来说，本方法具有简便、准确、监测范围宽、低成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法及装置
本专利技术属于水质检测
，具体涉及一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法及装置。
技术介绍
随着人口的几何增长，工业的繁荣发展和农业的快速生产，水污染日益严重。全世界每年约有4200多亿m3(立方米）的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿m3的淡水，相当于全球径流总量的14%以上。世界卫生组织公布了威胁人类健康的十大杀手，水污染位列其中。据统计，全球超过10亿人没有安全饮用水，每年约有2500多万人死于饮用不洁水，平均每天有5000名儿童死于水中污染物导致的相关疾病。非法排放有害物质（农药、重金属、抗生素、有机染料、余氯等），是造成水体质量快速恶化的主要原因之一。因此，发展长期有效监测水体污染的方法，防止非法排放迫在眉睫。表面增强拉曼光谱(SurfaceEnhancedRamanSpectroscopy，SERS)技术可提供其它检测技术所不易得到的分子水平的信息，具有检测时间短、水干扰小、可直接原位分析、灵敏度高和检测范围广等优点，在分析检测及环境污染监控等许多领域有着广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法，其包括以下步骤：将拉曼传感器置于待监测水体，水体中的污染物与传感器中的表面增强拉曼基底靶向作用，通过作用后表面增强拉曼基底上收集的拉曼信号峰强度与峰形变化，计算水中污染物的浓度；所述的拉曼传感器为漂浮于水面的滚轮装置，滚轮上卷有柔韧的表面增强拉曼基底，表面增强拉曼基底部分区域与待监测水体接触，通过滚轮转动，使基底与待监测水体接触区域随时间变化，收集表面增强拉曼基底上所有区域拉曼信号数据，即可反映不同时间点水中污染物情况，实现水中污染物长期监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SERS技术的水中污染物长期监测方法，其包括以下步骤：将拉曼传感器置于待监测水体，水体中的污染物与传感器中的表面增强拉曼基底靶向作用，通过作用后表面增强拉曼基底上收集的拉曼信号峰强度与峰形变化，计算水中污染物的浓度；所述的拉曼传感器为漂浮于水面的滚轮装置，滚轮上卷有柔韧的表面增强拉曼基底，表面增强拉曼基底部分区域与待监测水体接触，通过滚轮转动，使基底与待监测水体接触区域随时间变化，收集表面增强拉曼基底上所有区域拉曼信号数据，即可反映不同时间点水中污染物情况，实现水中污染物长期监测。


2.一种基于SERS技术的水中污染物长期监测装置，其特征在于所述装置为拉曼传感器，所述传感器包含马达（1），滚轮（2），柔韧的表面增强拉曼基底薄膜（3），开关（4），滚轮方向按钮（5），滚轮速度调节按钮（6），外框（7），滤网（8）；所述的马达可以使用电极和同步带替换；所述的马达优选微型马达；所述的电源优选纽扣电池或太阳能和蓄电池组合。


3.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法及装置，其特征在于整个传感器漂浮于水面，传感器底部与水面接触，传感器底部有个开口，开口处有个滚轮，滚轮上有柔韧的表面增强拉曼基底薄膜，滚轮上的柔韧表面增强拉曼基底薄膜与待监测水体接触，与水面接触面为拉曼活性纳米粒子组装层一侧。


4.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法及装置，其特征在于所述柔韧表面增强拉曼基底为一张薄膜，包含拉曼活性纳米粒子组装层和高分子聚合物支撑层；所述的高分子聚合物半包裹拉曼活性纳米粒子；所述的拉曼活性纳米粒子组装层半镶嵌在高分子聚合物中；所述的拉曼活性纳米粒子组装层厚度40~100nm；所述的高分子聚合物支撑层，厚度10~200um；所述的柔韧表面增强拉曼基底中拉曼活性纳米粒子为纳米金、纳米银、纳米铜中至少一种；高分子聚合物为聚氨酯、橡胶、醋酸纤维素、聚氯乙烯、聚苯乙烯中至少一种。


5.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法及装置，其特征在于所述的柔韧表面增强拉曼基底薄膜上修饰污染物靶向分子，靶向分子为4-氨基苯硫酚、4-硝基苯硫酚、4-巯基吡啶、半胱氨酸、谷胱甘肽、秋兰姆、巯基环糊精、分子印迹中至少一种；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟鹭斌，郑煜铭，吴鹏，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35