中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目(yg2012071)
- 作品数：19 被引量：106H指数：6
- 相关作者：赵南京刘文清肖雪刘建国张玉钧更多>>
- 相关机构：中国科学院合肥学院中国科学院合肥物质科学研究院更多>>
- 发文基金：中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目安徽省杰出青年科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程环境科学与工程电子电信更多>>
- 藻类水体Cd^(2+)毒性快速监测新方法研究被引量：3
- 2014年
- 采用藻类生长抑制试验和光合活性抑制试验两种方法对蛋白核小球藻受不同浓度Cd2+胁迫作用下叶绿素浓度及藻活性荧光参数进行测量,依据Sigmoidal曲线拟合及单因素方差分析(one-way ANOVA)的方法对Cd2+不同胁迫时间下藻活性抑制率和96 h比生长率抑制率的相关性进行研究.结果表明,48、53、72、77和96 h的藻活性抑制率和96 h比生长率抑制率间具有较好的S函数关系(R2>0.95),因此可采用藻活性抑制率48 h-EC10和53 h-EC10来代替96 h的藻类半数比生长率抑制率EC50进行Cd2+藻类毒性实验评价.进一步分析了蛋白核小球藻受Cd2+胁迫48 h和53 h藻活性抑制率和Cd2+毒性当量的剂量-效应关系.该方法为实验室内单一Cd2+毒性的监测提供了一种快速有效的新方法,为水环境综合毒性预警提供了一种切实可行的方法依据.
- 段静波刘文清张玉钧赵南京殷高方肖雪余晓娅方丽
- 关键词：蛋白核小球藻
- 巯基乙胺修饰的CdTe量子点对Co^(2+)的荧光响应
- 2013年
- 采用水热合成方法制备出不同粒径大小的巯基乙胺(CA)修饰的CdTe(CA-CdTe)量子点,并研究CA-CdTe量子点对Co^(2+)的荧光响应情况。研究表明Co^(2+)对CA-CdTe量子点的荧光具有猝灭作用,并且随着Co^(2+)浓度的增加,CA-CdTe量子点的荧光强度逐渐降低。当Co^(2+)浓度在0.3×10^(-5)~33×10^(-5)mol·L^(-1)范围内时,获得了Co^(2+)与粒径大小为3.60 nm的CA-CdTe量子点相互作用的Stern-Volmer荧光猝灭方程,线性相关系数R^2为0.998,检出限为6.547×10^(-7)mol·L^(-1)。利用CA-CdTe量子点荧光分析方法对Co^(2+)进行定量分析和检测研究,该方法简便、快速、检出限较低,并为实际水样中Co^(2+)的检测分析提供了理论基础。
- 甘婷婷张玉钧赵南京肖雪殷高方石朝毅
- 关键词：CDTE量子点水热合成荧光分析
- 水热合成巯基乙胺稳定的CdTe量子点用于Cu^(2+)检测被引量：9
- 2013年
- 采用水热合成方法制备出水溶性巯基乙胺(CA)稳定的CdTe(CA-CdTe)量子点,并研究了该量子点对不同金属离子的荧光响应情况。基于Cu2+对该量子点具有选择性荧光猝灭,选择粒径大小分别为3.27nm和3.60nm的CA-CdTe量子点对Cu2+进行荧光响应分析,实现对Cu2+的定量分析与荧光检测。研究结果表明,Cu2+对CACdTe量子点的荧光猝灭过程可以很好地用Stern-Volmer荧光猝灭方程来描述,当Cu2+浓度分别在4×10-6~44×10-6 mol·L-1和1.6×10-6~40×10-6 mol·L-1范围内时,两种粒径大小的CA-CdTe量子点的荧光强度F0/F与Cu2+浓度之间具有较好的线性关系,线性相关系数分别为0.9876和0.9964,检测限分别为8.30×10-7 mol·L-1和5.08×10-7 mol·L-1,并且CA-CdTe量子点粒径大小的不同不会影响其对金属Cu2+的检测分析。该量子点荧光分析方法简便快速、灵敏度高、选择性好,能够应用于实际水样中Cu2+的分析与检测。
- 甘婷婷张玉钧赵南京肖雪殷高方石朝毅
- 关键词：荧光检测CDTE量子点水热合成
- 水体重金属LIBS多元素测量参数优化方法研究被引量：1
- 2014年
- 激光诱导击穿光谱(LIBS)方法的优势之一就是可多元素同时检测。为获得水体重金属LIBS多元素测量时的综合最佳信号输出,本文利用BP神经网络拟合Pb,Cu和Ni三种元素特征谱线信背比(S/B)与延时门宽之间的数值关系,同时采用DM设计实验数据作为校验样本,保证BP神经网络模型的泛化能力。基于上述数值模型利用遗传算法优化延时门宽两个测量参数,定义了适应度函数,得到延时门宽为(15.5和21.5μs)时,取最小值0.102 4,此时三种元素综合信背比最大,对比实验进一步验证了优化效果。神经网络结合遗传算法的优化方法提高了水体重金属LIBS多元素测量时的综合信背比,研究方法也为更多参数更多响应的实验系统优化提供了参考。
- 胡丽赵南京刘文清王寅孟德硕余洋张大海张小玲马明俊
- 关键词：水体重金属激光诱导击穿光谱参数优化
- 土壤钾元素的激光诱导击穿光谱定量检测分析被引量：12
- 2014年
- 实现土壤中钾元素含量的快速、现场测量对农田施肥与农业生产管理具有重要意义。利用波长为1064nm的Nd…YAG脉冲激光器作为激发光源,以宽光谱范围、高分辨率的中阶梯光栅光谱仪和高灵敏度的增强型电荷耦合器件(ICCD)作为光谱分光和检测器件,研究土壤中钾元素的激光诱导击穿光谱特性。实验中以钾元素的769.90nm谱线作为分析线,确定探测最佳延时为1μs,最佳检测门宽为5.2μs,钾元素质量分数的检测限为0.006858%,得到土壤样品定标曲线,且预测值与真实值相对误差小于5%。通过对12种不同基体类型的标准土样进行检测分析,结果表明,在实际的定量检测中需针对不同基体类型土壤样品进行分别标定。该研究结果为土壤钾元素的快速、现场定量检测提供了参考。
- 孟德硕赵南京刘文清马明俊王寅余洋方丽胡丽张大海杨瑞芳王久悦刘建国
- 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱土壤钾
- 淮河流域某镇农业土壤重金属含量特征及污染评价被引量：18
- 2014年
- 通过野外采样和实验室分析,对淮河流域某镇农业土壤中Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn等六种重金属的含量特征进行了研究,并利用富集因子法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对各种重金属的污染状况进行了评价。结果表明,研究区农田土壤中Cd和Cu的质量分数平均值分别为0.113 5和22.09mg·kg-1,超过了安徽省土壤重金属背景值0.097和20.4mg·kg-1,其余四种重金属的平均值均未超过安徽省土壤重金属背景值。地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果一致表明,研究区域土壤中六种重金属污染程度最强的为重金属Cd,部分采样点土壤中的Cd对于生态系统存在轻微的风险,其他五种重金属均未对采样点生态系统造成风险。整个研究区域土壤属于轻度综合潜在生态风险程度。
- 肖雪赵南京袁静马明俊方丽王寅孟德硕余洋汤洁张小玲戴源张玉钧刘建国刘文清
- 关键词：重金属土壤地累积指数潜在生态风险指数
- 电磁感应加热技术在水体重金属快速石墨富集中的应用被引量：3
- 2015年
- 针对激光诱导击穿光谱技术用于水体重金属连续、自动、快速、高灵敏监测中的需求,以石墨为富集基体,采用电磁感应加热技术实现了样品的快速加热与富集,并研究了基于降温斜率的烘干判断方法。实验中以设定140℃判定定时2 s为例,测得从室温上升到140℃用时30 s,温度的误差范围为-5^+3℃,基于降温斜率准确判断了富集完成状态。研究结果表明,采用电磁感应加热技术结合基于降温斜率的富集完成判断方法可以有效实现被测样品的快速加热和准确烘干判断。
- 张大海赵南京殷高方马明俊胡丽石朝毅董欣欣王寅余洋孟德硕余晓娅王久悦杨瑞芳
- 关键词：电磁感应加热
- 基于偏最小二乘回归的藻类荧光光谱特征波长选取被引量：18
- 2014年
- 针对藻类荧光光谱解析中常见的信息冗余和光谱相关性问题,基于偏最小二乘(PLS)的方法,提出了区间蒙特卡罗偏最小二乘(IMC-PLS)方法,有效地解决了特征波长的选取问题。根据特征色素荧光峰位置预选出特征区域,综合利用了此特征区域内单个波段的信息和不同的随机波段组合对于模型的贡献,基于荧光光谱的三线性特点,联合了发射波长和激发波长的信息。研究结果表明,与无信息变量消除算法(UVE)相比,IMC-PLS反演4种藻类浓度得到的平均相对标准偏差分别降低了0%、34.3%、55.9%、30.5%,选择出的特征波长数和运算时间分别减少了80.1%、81.3%,IMC-PLS方法有效地解决了实时监测问题,也为离散三维荧光光谱仪器的研制提供了理论支持。
- 余晓娅张玉钧殷高方肖雪赵南京段静波石朝毅方丽
- 关键词：光谱学荧光光谱藻类
- 基于非负矩阵分解的多环芳烃成份识别被引量：1
- 2015年
- 从重叠比较严重的混合物三维荧光光谱中恢复单一光谱信号,是光谱解析的难点。考虑到光谱内在的非负性,采用非负矩阵分解的投影梯度和交替最小二乘两种算法,并结合K均值初始化方法,来解析菲、芘、蒽3种芳烃混合物的三维荧光光谱数据,有效避免出现负数的分解结果,提取3种成份的三维荧光光谱,得到计算光谱与对应参考光谱的相似系数均大于0.970。计算结果表明,非负矩阵分解能够克服光谱重叠带来的干扰,有效提取光谱成份,从而实现对菲、芘、蒽的成份识别。其中,交替最小二乘的NMF算法更适合实时在线监测。
- 杨瑞芳赵南京肖雪于绍慧余晓娅刘建国刘文清
- 关键词：光谱学非负矩阵分解三维荧光光谱多环芳烃
- 激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析未知样品中铅含量被引量：4
- 2015年
- 利用激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析了铅蓄电池厂含铅污泥中重金属铅元素含量,标准加入法有效避免了外标法与内标法制作标准曲线时基质不同对LIBS检测结果的影响,且样品处理过程简单。实验采用中心波长为1 064nm的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件为谱线分离与探测器件,选取铅的PbⅠ：405.78nm特征谱线作为分析线,以FeⅠ：404.58nm特征谱线作为内标线进行结果计算。预实验确定较佳的实验条件后（激光脉冲能量：128.5mJ,延时：2.5μs,门宽：3μs）,对铅蓄电池厂的未知铅泥样品中铅元素进行定量分析,结果表明加入铅在0~25 000mg·kg^-1范围内谱线不会产生自吸收,PbⅠ：405.78nm信号强度与铅加入量呈很好的线性关系,由此确定合适的铅加入量为0~25 000mg·kg^-1。在此基础上配制四个样品,基质均为铅蓄电池厂含铅污泥,加入铅浓度分别为5 000,10 000,15 000,20 000mg·kg^-1,每个样品设置三个平行样,验证实验重复性及可靠性,并与ICP-MS检测结果对比,结果直线外推误差为-14.8%。12个样品单次计算结果误差介于为-24.6%~17.6%之间,含铅量平均值为43 069mg·kg^-1,相对误差为-2.44%。
- 方丽赵南京孟德硕袁静汤洁王寅余洋马明俊胡丽张大海肖雪王煜刘建国刘文清
- 关键词：光谱学激光诱导击穿光谱标准加入法ICP-MS固体废弃物
