一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外-可见吸收光谱的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外

【技术实现步骤摘要】
一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法


[0001]本专利技术属于分析化学领域，特别涉及一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法。

技术介绍

[0002]三维荧光光谱表征技术以其精确性、灵敏性、信息丰富性和良好的可重复性，被大量用于各种复杂荧光溶解物的分析。但是，在其真正走出实验室，获得广泛应用之前，三维荧光光谱采集的技术仍然有许多障碍需要克服。其中，最棘手的障碍之一是额外的紫外
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可见吸收光谱测量，所测紫外
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可见吸收光谱可被用于三维荧光光谱的内滤效应校正。因此，目前为止，无论是紫外
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可见分光光度计的同时使用或是在三维荧光光谱仪中构建双光源或双检测器，都已成为获得准确三维荧光光谱的先决条件。
[0003]在上述情况下，使用常规方法在三维荧光光谱测量中额外获取紫外
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可见吸收光谱使得光谱仪中的光路设计变得更为复杂，用户无法以更低的成本购买更便携的设备，三维荧光光谱表征技术在工业和环境方面的实际应用也被迫陷入僵局。因此，迫切需要建立一种从三维荧光光谱数据中提取紫外
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可见吸收光谱的方法，完成三维荧光光谱数据一次性采集后即可利用算法作自我校正得到精准的图谱。

技术实现思路

[0004]基于上述现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法，有效利用了常被忽视的三维荧光光谱中的瑞利散射信息，估算出的紫外
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可见吸收光谱可用于三维荧光光谱的内滤效应校正或其他谱学分析，为三维荧光光谱仪的结构精简和成本减少提供了有效途径。
[0005]本专利技术为实现目的，采用如下技术方案：
[0006]一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法，其特点在于，包括如下步骤：
[0007]1)准备待测样本溶液和与待测样本溶液具有相同散射性质的空白对照液；
[0008]2)分别采集待测样本溶液和空白对照液在紫外至可见波长范围内的三维荧光光谱，并分别提取其瑞利散射光谱；
[0009]3)依据待测样本溶液和空白对照液的瑞利散射光谱，按照式(1)计算待测样本在每个波长处的吸收值，获得待测样本的原始紫外
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可见吸收吸收光谱：
[0010][0011]式中：λ为波长，A(λ)为待测样本在波长λ处的吸收值，S
blank
(λ)表示空白对照液在波长λ处的瑞利散射值，S
sample
(λ)表示待测样本溶液在波长λ处的瑞利散射值；
[0012]4)对计算所得原始紫外
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可见吸收光谱进行平滑处理和/或基线矫正，得到待测样本最终的紫外
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可见吸收吸收光谱。
[0013]进一步地，所述空白对照溶液中含有所述待测样本溶液中除待测样本外的其余物质。如：若待测样本溶液为仅含A的水溶液，以A为待测样本时，则空白对照液为水。若待测样本溶液为含A与B的水溶液，以A为待测样本时，则空白对照液为含B的水溶液(不含A)。其中的A与B皆可为多种物质。
[0014]进一步地，步骤2)的具体方法为：
[0015]采集待测样本溶液的三维荧光光谱，取每条荧光发射谱于其激发波长λ位置附近的极大值作为所述待测样本溶液在波长λ处的瑞利散射值S
sample
(λ)；以λ为横坐标、以S
sample
(λ)为纵坐标，即获得待测样本溶液的瑞利散射光谱；
[0016]采集空白对照液的三维荧光光谱，取每条荧光发射谱于其激发波长λ位置附近的极大值作为所述空白对照液在波长λ处的瑞利散射值S
blank
(λ)；以λ为横坐标、以S
sample
(λ)为纵坐标，即获得空白对照液的瑞利散射光谱。
[0017]进一步地，待测样本溶液和空白对照液的三维荧光光谱分别采集多组，去除激发波长λ位置附近的多组极大值中的离群值后取平均值，作为波长λ处的瑞利散射值。
[0018]进一步地，每条荧光发射谱于其激发波长λ位置附近的极大值是以该条荧光发射谱对应的激发波长λ为中心，寻找距离λ大于1nm且小于40nm范围内的极大值。
[0019]与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0020]本专利技术提供的利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法，先分别采集空白对照和待测样本的三维荧光光谱，从中截取获得空白对照和待测样本的瑞利散射谱图，再利用所采集散射谱估算紫外
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可见吸收光谱。本专利技术有效利用了常被忽视的三维荧光光谱中的瑞利散射信息，估算出的紫外
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可见吸收光谱可用于三维荧光光谱的内滤效应校正或其他谱学分析，为更简化结构、更低成本的三维荧光光谱仪研制提供了有效途径，拓宽了三维荧光光谱仪在实际工业、生活场景中的潜在应用范围。
附图说明
[0021]图1为本专利技术利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的流程示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例1中重铬酸钾溶液与空白对照液的瑞利散射光谱。
[0023]图3为本专利技术实施例1中所配制的各溶液的实测紫外
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可见吸收光谱与按本专利技术方法估算的紫外
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可见吸收光谱的对比图。
[0024]图4为本专利技术实施例2中所配制的不同浊度的各溶液的实测紫外
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可见吸收光谱与按本专利技术方法估算的紫外
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可见吸收光谱的对比图。
具体实施方式
[0025]为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点而不是对本专利技术专利要求的限制。
[0026]本专利技术所有名词表达和简称均属于本领域常规名词表达和简称，每个名词表达和
简称在其相关应用领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据名词表达和简称，能够清楚准确唯一的进行理解。
[0027]如图1所示，本专利技术提供了一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法，其包括如下步骤：
[0028]1)准备待测样本溶液和与待测样本溶液具有相同散射性质的空白对照液；
[0029]2)分别采集待测样本溶液和空白对照液在紫外至可见波长范围内的三维荧光光谱，并分别提取其瑞利散射光谱；
[0030]3)依据待测样本溶液和空白对照液的瑞利散射光谱，按照式(1)计算待测样本在每个波长处的吸收值，获得待测样本的原始紫外
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可见吸收吸收光谱：
[0031][0032]式中：λ为波长，A(λ)为待测样本在波长λ处的吸收值，S
blank
(λ)表示空白对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用三维荧光光谱瑞利散射信号估算紫外
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可见吸收光谱的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)准备待测样本溶液和与待测样本溶液具有相同散射性质的空白对照液；2)分别采集待测样本溶液和空白对照液在紫外至可见波长范围内的三维荧光光谱，并分别提取其瑞利散射光谱；3)依据待测样本溶液和空白对照液的瑞利散射光谱，按照式(1)计算待测样本在每个波长处的吸收值，获得待测样本的原始紫外
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可见吸收吸收光谱：式中：λ为波长，A(λ)为待测样本在波长λ处的吸收值，S
blank
(λ)表示空白对照液在波长λ处的瑞利散射值，S
sample
(λ)表示待测样本溶液在波长λ处的瑞利散射值；4)对计算所得原始紫外
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可见吸收光谱进行平滑处理和/或基线矫正，得到待测样本最终的紫外
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可见吸收吸收光谱。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述空白对照液中含有所述待测样本溶液中除待测样本外的其余物质。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞汉青，陈洁洁，钱晨，杜蒙，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：