一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置

未命名 08-13 阅读:116 评论:0


1.本发明属于环境监测技术领域,涉及环境空气质量与污染源气态污染物排放在线监测技术,尤其涉及一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置。


背景技术:

2.过氧化物是一类重要的化工产品,具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效,在工业、医疗和食品卫生等多个领域广泛使用。此外,由于过氧化物具有强氧化性,能够耗损体内抗氧化物质,使机体抗氧化能力低下,还可能引起生物体dna损伤导致基因突变,进一步造成各种疾病,人体长期暴露于高浓度的过氧化物下,会刺激眼睛、呼吸道与皮肤,即当其在空气中超过一定浓度时,对植物、微生物的生长以及人体健康将造成不利影响。因此,对环境空气与污染源处过氧化物的浓度水平进行准确监测,对公共健康有至关重要的作用。
3.目前,常见的气态过氧化物的监测方法有激光吸收光谱法、分光光度法、化学发光法、滴定法、酶催化衍生荧光法等。激光吸收光谱法准确性较好,干扰因素最少,但该方法价格昂贵,限制了其应用。分光光度法主要包括四氯化钛分光光度法与碘离子氧化分光光度法两种方法,其中四氯化钛分光光度法是国家职业卫生标准《工作场所空气中氧化物的测定方法(gbz/t 160.32-2004)》中针对气态过氧化氢测定的标准方法,但这两种分光光度法均为离线方法,无法实现在线连续监测,滴定法同理。化学发光法温和、快速、仪器简便且不存在空白,但也存在选择性不好,且灵敏度较低等缺点。酶催化衍生荧光法因其检测限低、运行简便且灵敏度高的优点成为环境空气气态过氧化物检测的常用方法,这一方法的原理是在酶催化反应下,过氧化物将非荧光底物氧化为荧光二聚体,已有检测方法中对羟基苯乙酸(phpaa)是首选的荧光测定指示底物,所选用的酶有过氧化物酶、辣根过氧化物酶(hrp)和氯化血红素(hemin)。采用过氧化物酶催化反应稳定,荧光系数高,但过氧化物酶成本高昂;采用hrp催化的方法相对过氧化物酶成本较低、荧光系数高,但hrp储备液易变性失活,稳定性不佳,且由于hrp最佳反应ph值(5.8)与荧光检测的最佳ph值(11)相差较大,所以需额外增加一个泵输送缓冲液以调节ph;采用hemin催化的最佳反应ph值与荧光检测值一致,因此实验系统可以减少一个泵,且hemin成本远低于其余两种酶,储备液也相对稳定,因此该方法装置相对简单,成本较低,更适用于野外观测。
4.美国piccaro公司的过氧化氢气体浓度分析仪是一种基于近红外激光光腔衰荡法的过氧化氢在线检测仪器,该仪器灵敏度与精度较高,但价格高昂,维护成本高。德国aerolaser公司的过氧化氢分析仪是一种基于酶催化衍生荧光法的过氧化物在线检测仪器,采用过氧化物酶催化衍生,虽然该仪器具有检出限低、灵敏度高、选择性高及实现较快速在线检测等优点,但该方法和仪器仍然存在基线容易漂移、维护频繁及所用试剂成本较高等不足。
5.中国专利申请公开说明书cn103604772a《用可调谐激光吸收光谱的气相h2o2浓度的测量方法及装置》和cn114279996a《基于离轴积分腔的气相过氧化氢浓度检测系统》中采用激光吸收光谱检测技术,以近红外可调谐激光器作为光源通过充有气相过氧化氢的被测
环境,根据气相过氧化氢浓度与二次谐波峰值的线性关系得到气相过氧化氢的浓度。这一方法避免了其他气体谱线对被测气体的干扰,但设备体积相对较大,成本较高,同时存在检测精度有限的不足。


技术实现要素:

6.为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置,基于气体扩散吸收捕集的湿化学法和荧光光谱检测技术,实现对气态过氧化物含量进行实时在线检测,可应用于多种环境现场在线连续监测气体中的气态过氧化物浓度。
7.本发明的原理是:本发明采用结合湿化学法和荧光光谱法进行环境空气气态过氧化物的在线监测,为气态过氧化物在线测量提供一种新型测量技术。采样过程中,空气在真空隔膜泵的作用下通过多圈缠绕的螺旋形非金属管形成的捕集阱,吸收液也从同一端进入捕集阱,吸收液依靠液体张力在管壁形成液膜。由于在捕集阱中气液界面增大,空气的气体组分在界面间扩散、传质,与吸收液充分接触吸收。然后在捕集阱的另一端实现气液分离。使用对羟基苯乙酸(phpaa)作为气态过氧化物的衍生液,过氧化物溶液与phpaa在ph=10的碱性环境中在氯化血红素(hemin)的催化作用下发生衍生化反应生成荧光二聚体2,2
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二羟基-联苯-5,5
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二乙酸,在波长为320nm的光源照射下能够产生特征波长(400nm)的荧光。吸收了待测组分(气态过氧化物)的液相待测样品经衍生化反应后进入到流动比色皿,当待测组分为低浓度时,在波长为320nm的led光源照射下,待测组分的浓度大小与其发出的特征波长的荧光强度成正比。根据荧光强度即可实现气态过氧化物含量的在线监测。本发明还提供了利用湿式气体扩散捕集原理的环境空气气态过氧化物在线监测装置,采用多通道蠕动泵,对微量溶液进行精准控制,并减少日常维护,实现大气中气态过氧化物的快速、在线和连续测量。
8.本发明提供的技术方案是:
9.一种气态过氧化物含量的在线监测方法,包括测量过程、标零过程和标定过程,其中所述测量过程包括以下步骤1)至3):
10.1)采样过程:采用多圈缠绕的非金属管作为捕集阱,以邻苯二甲酸氢钾溶液为气态过氧化物的吸收液,使吸收液和含气态过氧化物的待测气体通过捕集阱,在捕集阱中气态过氧化物被在管壁上形成液膜的吸收液吸收,获得液相待测样品;
11.2)反应过程:采用另一多圈缠绕的非金属管作为衍生化反应阱,以含有氯化血红素和对羟基苯乙酸的碱性溶液为衍生液,使所述液相待测样品和衍生液进入反应阱,液相待测样品中的过氧化物与对羟基苯乙酸在氯化血红素的催化作用下发生衍生化反应生成荧光二聚体2,2
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二羟基-联苯-5,5
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二乙酸,得到荧光二聚体待测样品;
12.3)检测过程:使荧光二聚体待测样品进入到流动比色皿,光源产生的特征波长激发光被待测组分荧光二聚体吸收,并发出特征波长的荧光,由光谱仪检出荧光信号强度;
13.4)标零过程在测量过程之前进行,标零时,首先使空气通过过氧化物去除装置获取零气,然后以零气为待测气体经过上述步骤1)至3)的采样过程、反应过程和检测过程,光谱仪得到的光信号强度即为零点光信号强度;
14.5)标定过程是制备一系列梯度浓度的过氧化物标准溶液替代采样过程中的吸收
液,对空气通过过氧化物去除装置获得的零气经过上述步骤1)至3)的测量过程,得到过氧化物标准溶液的荧光信号强度;
15.6)待测气体中过氧化物的含量计算:步骤4)和步骤5)得到零点光信号强度和过氧化物标准溶液的荧光信号强度,由于待测组分为低浓度,因此当入射光强度不变时过氧化物的浓度大小与其发出的特征波长的荧光强度成正比,可以根据式1所示的荧光信号强度与浓度关系计算液相过氧化物浓度:
[0016][0017]
式1中,if为荧光信号强度,i
f0
为零点光信号强度,k为系数,c为过氧化物的浓度;根据标零过程得到的i
f0
和标定过程得到的过氧化物标准溶液的浓度c及其荧光信号强度if,计算得到系数k;由此,利用得到的系数k,对于液相待测样品,可以根据步骤3)光谱仪测量得到其荧光信号强度,利用式1计算出该样品中过氧化物浓度,即液相过氧化物浓度。
[0018]
另外,需将液相过氧化物浓度换算为气相过氧化物浓度,即为待测气体中过氧化物含量。液相待测样品中的过氧化物浓度可以通过式2换算成待测气体中的气态过氧化物含量:
[0019][0020]
式2中,c
peroxide
代表气态过氧化物浓度(单位为μg/m3),c
[peroxide]
代表液相过氧化物浓度(单位为μg/l),f
l
为捕集阱中的液体流量(单位为ml/min),fg为捕集阱中的气体流量(单位为l/min),γ为捕集阱对待测气体中气态过氧化物的捕集效率。
[0021]
优选的,在步骤3)检测过程中采用中心波长为320nm的紫外led光源,光谱仪在检测荧光信号强度的同时获取光源产生的入射光信号强度,对入射光强进行校正;针对待测样品发出的荧光。选用400nm作为特征波长进行定量。
[0022]
进一步的,所述捕集阱和反应阱均采用多圈缠绕于圆柱体铝块的pfa管,并且通过温控装置对捕集阱和反应阱进行精准的温度调控。
[0023]
在本发明的一个实施例中,所述吸收液采用5mm ph=6的邻苯二甲酸氢钾溶液;所述衍生液采用ph=10的氯化铵/氨水缓冲液配置的含0.4mm对羟基苯乙酸和0.01mm氯化血红素的溶液。
[0024]
步骤1)的采样过程将采样样品中的气态过氧化物转化为液相待测样品。采样过程中,待测气体在真空隔膜泵的作用下通过捕集阱,吸收液也从同一端进入捕集阱,吸收液依靠液体张力在管壁形成液膜。由于在捕集阱中气液界面增大,气体组分在界面间扩散、传质,与吸收液充分接触吸收,然后在捕集阱的另一端实现气液分离。同时,通过温控装置使采样温度稳定在10℃,避免室外温差干扰,保证采样过程捕集效率的稳定性。
[0025]
步骤2)的反应过程使用羟基苯乙酸(phpaa)作为过氧化物的衍生液,过氧化物溶液(液相待测样品)与phpaa在ph=10的碱性环境中在氯化血红素(hemin)的催化作用下发生衍生化反应生成荧光二聚体2,2
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二羟基-联苯-5,5
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二乙酸,在波长为320nm的光源照射下能够产生400nm波长的荧光。采用多圈缠绕于圆柱体导热铝块上的pfa管作为衍生化反应阱,可以通过温控装置使反应温度稳定在40℃,加速衍生化反应,提高反应的稳定性和检测限。同时对反应阱进行避光设计,防止光对反应稳定性的影响。
[0026]
采样过程中吸收了待测组分(过氧化物)的液相待测样品,经反应过程的衍生化生成荧光二聚体后,在步骤3)的检测过程中进入到流动比色皿,光源产生的特征波长激发光被待测组分荧光二聚体吸收,并向四周发出400nm波长的荧光,在与激发光入射方向垂直的光路出口被光谱仪检出。本发明采用中心波长为320nm的紫外led光源,并通过光谱仪在检测荧光信号强度的同时获取入射光信号强度,对入射光强进行校正,从而避免led衰减对检测结果的干扰。
[0027]
每次更换配制的吸收液和衍生液后需进行标定过程。标定过程中,空气首先通过过氧化物去除装置获取零气,测得零点光信号强度;再将步骤1)中的吸收液换成实验室制备的梯度浓度的过氧化物标准溶液,对零气经步骤1)至3)的测量过程进行测量,得到过氧化物标准溶液的荧光信号强度。
[0028]
进一步的,为实现待测气体中气态过氧化氢浓度的在线监测,可以将上述步骤1)采样得到的液相待测样品分为两路,步骤2)的反应过程采用双通道设置,即设置两个平行的衍生化反应阱,其中一个使不含过氧化氢酶的衍生液与一路液相待测样品发生衍生化反应,另一个使含有过氧化氢酶的衍生液与另一路液相待测样品发生衍生化反应;步骤3)的检测过程也采用双通道设置,即设置两个平行的检测装置,分别检测两路衍生化反应后的待测样品发出的荧光信号;在步骤6)将一个通道测量的总过氧化物含量减去另一个通道测量的除过氧化氢外的有机过氧化物的含量,即得样品中过氧化氢的含量。
[0029]
基于上述气态过氧化物含量的在线监测方法,本发明还提供一种气态过氧化物含量的在线监测装置,包括采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块以及控制与数据采集电路模块,采样模块用于对气态过氧化物进行采样,将待测气体(如空气)中的气态过氧化物转化为液相待测样品;反应模块用于对液相待测样品进行衍生,使含有过氧化物的液相待测样品在恒定温度与hemin催化作用下在碱性环境中与phpaa发生衍生化反应生成荧光二聚体待测样品2,2
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二乙酸;检测模块用于检测光信号强度;光信号强度通过数据连接线从检测模块的光谱仪传输至控制与数据采集电路模块进行存储;溶液输送模块用于精确配送吸收液、衍生液和待测组分,并输送清洗溶液和排出废液。
[0030]
所述采样模块包括采样管路、滤膜、过氧化物去除装置、电磁三通阀、捕集阱、捕集阱温控装置、气液分离干燥装置、质量流量控制器和真空隔膜泵。其中采样管路在样气入口处分为两条支路,其中一条支路上设有过氧化物去除装置,两条支路通过一个电磁三通阀汇合成一条气路通往捕集阱,该气路上设有滤膜;所述捕集阱由多圈缠绕于金属块上的非金属管(优选为pfa管)构成,所述捕集阱温控装置使捕集阱在工作时维持在一个恒定温度;捕集阱的后端设有气液分离干燥装置,从捕集阱出来的液相待测样品经一管路流向反应模块,气体则经干燥后通过设有质量流量控制器和真空隔膜泵的另一管路以尾气排出。
[0031]
所述反应模块包括反应阱和反应阱温控装置,所述反应阱由多圈缠绕于金属块上的非金属管(优选为pfa管)构成,从捕集阱出来的液相待测样品经管路进入反应阱在恒定温度下与衍生液发生反应,生成荧光二聚体待测样品。
[0032]
所述检测模块分为液路部分、光路部分与检测室支架,其中液路部分包括流动比色皿,从反应阱出来的荧光二聚体待测样品通过流动比色皿;流动比色皿固定在检测室支架中,光可以透过流动比色皿相邻的两侧面,其余地方避光;所述光路部分包括led光源、准直透镜、光纤与光谱仪,led光源位于流动比色皿透光的一侧面,准直透镜和光纤则固定于
相邻的透光侧面,光纤连接光谱仪。
[0033]
所述溶液输送模块包括一个多通道蠕动泵以及溶液输送管路,通过蠕动泵的各个管路分别将吸收液送入捕集阱,将衍生液和液相待测样品送入反应阱,将荧光二聚体待测样品送入流动比色皿。
[0034]
所述控制与数据采集电路模块分别与采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块电连接,对这些模块的操作进行控制并采集数据。
[0035]
在本发明的一个实施例中,所述蠕动泵为四通道蠕动泵,其第一管路连接吸收液输送管路,将吸收液送入捕集阱;蠕动泵的第二管路连接衍生液输送管路,将衍生液送入捕集阱后端的液相待测样品管路,衍生液和捕集阱出来的液相待测样品混合后在蠕动泵第三管路的作用下进入反应阱;从反应阱出来的荧光二聚体待测样品在蠕动泵第四管路的作用下进入流动比色皿,然后排出。
[0036]
进一步的,在衍生液输送管路与捕集阱后端的液相待测样品管路汇合处设置第一除气泡三通,在反应阱后端连接检测模块的管路上设置第二除气泡三通。
[0037]
在本发明的另一个实施例中,为了检测待测气体中的过氧化氢含量,在所述反应模块设置了两套平行的反应装置,包括第一反应阱及其温控装置、第二反应阱及其温控装置,采样模块出来的液相待测样品分为两路,分别进入第一反应阱和第二反应阱,其中第一反应阱中不含过氧化氢酶的衍生液与一路液相待测样品发生衍生化反应,第二反应阱中含有过氧化氢酶的衍生液与另一路液相待测样品发生衍生化反应;所述检测模块设置有两套平行的检测装置,分别检测两路衍生化反应后的待测样品发出的荧光信号;所述蠕动泵为四通道蠕动泵,其中,第一管路连接吸收液输送管路,将吸收液送入采样模块的捕集阱;采样模块的捕集阱的前端连接蠕动泵的第一管路,后端输送液相待测样品的管路分为两路,一路经过一个除气泡三通后进入第一反应阱,另一路经过另一个除气泡三通后进入第二反应阱;不含过氧化氢酶的衍生液与的含过氧化氢酶的衍生液分别经蠕动泵的第二、三管路输送,并分别通过除气泡三通与来自采样模块的两路液相待测样品汇合;第一反应阱和第二反应阱的出口分别经过一个除气泡三通后连接检测模块的两个检测装置,两个检测装置的出口通过一个三通将两个流路汇合后与蠕动泵的第四管路相连。
[0038]
优选的,所述捕集阱为多圈缠绕于第一铝块上的pfa管,其一端为吸收液和待测气体的入口,另一端为吸收液吸收了气态过氧化物后的液相待测样品出口;所述捕集阱位于保温室中,并被保温棉和泡沫板包围;所述捕集阱温控装置包括半导体制冷片、第一散热器、风扇和通过第一热电偶连接的温控仪,其中半导体制冷片设置在第一铝块的一端,第一散热器连接半导体制冷片,风扇朝向第一散热器,第一热电偶探测多圈缠绕在第一铝块上的pfa管的温度并传递给温控仪。所述反应阱为多圈缠绕于第二铝块上的pfa管,其一端为衍生液和液相待测样品的入口,另一端为衍生反应后的待测样品出口;所述反应阱温控装置包括内置的加热块和通过第二热电偶连接的温控仪。
[0039]
进一步的,所述控制与数据采集电路包括具备数字i/o端口的数据采集卡,通过计算机编写的labview程序控制固态继电器对led光源进行控制,通过温控仪控制固态继电器对各模块温度进行控制,并采集和输出各模块温度信息,光谱仪采集的光强度信号数据从光谱仪自带的usb端口输出。
[0040]
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0041]
本发明提供一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置,基于气体扩散吸收捕集的湿化学法和荧光光谱检测技术,实现对气态过氧化物含量进行实时在线检测,可现场在线连续监测气态过氧化物含量。
[0042]
本发明是一种结合湿化学法和荧光光谱法的环境空气气态过氧化物在线监测技术,为大气中气态过氧化物在线测量提供一种新型测量技术手段。与现有技术相比,本发明的技术优势主要体现为如下几方面:
[0043]
(一)结合化学法和光学法,利用湿式气体扩散捕集原理和荧光光谱技术,实现大气中低浓度气态过氧化物的快速、在线和连续测量,响应速度较快,仪器成本显著低于光学法,受干扰程度与检出限相比传感器法显著降低。
[0044]
(二)通过光谱仪的应用,与利用光电倍增管作为检测器相比,能够同时实现对入射光强进行校正,避免led衰减对检测结果的干扰。
[0045]
(三)检测模块中,准直透镜固定架在水平方向上可以旋转一定角度,实现在接收荧光强度不变的基础上调节进入光谱仪的led入射光强度。
[0046]
(四)采用多圈缠绕于圆柱体铝块的pfa管捕集阱作为气态过氧化物捕集阱,具有捕集效率高、体积小、结构简单、可放置室外等特性。
[0047]
(五)通过可调节转速的多通道蠕动泵精准控制各管路溶液流速,减少日常维护和由于蠕动泵老化导致的数据丢失。
[0048]
(六)通过温控仪控制固态继电器实现对各模块精准的温度控制,确保了对空气中过氧化物的捕集与衍生化反应稳定进行。
附图说明
[0049]
图1为本发明实施例1提供的一种气态过氧化物在线监测装置的组成结构图,其中:1—第一电磁三通阀;2—过氧化物去除装置;3—第二电磁三通阀;4—滤膜;5—除水安全瓶;6—质量流量控制器;7—真空隔膜泵;8—捕集阱;9—第一散热器;10—半导体制冷片;11—第一热电偶;12—第一铝块;13—反应阱;14—第二热电偶;15—第二铝块;16—加热块;17—检测室;18—led光源;19—第二散热器;20—led固定架(含聚焦透镜);21—四通道蠕动泵(从右至左分别为第一管路至第四管路);22—第一除气泡三通;22’—第二除气泡三通。
[0050]
图2为本发明实施例1提供的一种气态过氧化物在线监测装置中捕集阱的结构示意图,其中:9—第一散热器;10—半导体制冷片;11—第一热电偶;12—第一铝块;23—风扇;24—多圈缠绕的pfa管;25—保温室;26—保温棉;27—泡沫板;28—吸收液入口;29—吸收液出口。
[0051]
图3为本发明实施例1提供的一种气态过氧化物在线监测装置中检测室的结构示意图,其中:18—led光源;19—第二散热器;20—led固定架(含聚焦透镜);30—待测液入口;31—待测液出口;32—流动比色皿;33—检测室支架;34—准直透镜;35—光纤;36—检测室底座。
[0052]
图4为本发明实施例2提供的一种气态过氧化氢含量在线监测装置的组成结构图,其中:1—第一电磁三通阀;2—过氧化物去除装置;3—第二电磁三通阀;4—滤膜;5—除水安全瓶;6—质量流量控制器;7—真空隔膜泵;8—捕集阱;13a—第一反应阱;13b—第二反
应阱;17a—第一检测室;17b—第二检测室;21’—五通道蠕动泵(从右至左分别为第一管路至第五管路);22a—第三除气泡三通;22a’—第四除气泡三通;22b—第五除气泡三通;22b’—第六除气泡三通。
具体实施方式
[0053]
下面结合附图,通过实施例进一步描述本发明,但不以任何方式限制本发明的范围。
[0054]
本发明提供一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置,基于气体扩散吸收捕集的湿化学技术与荧光光谱检测技术,实现对气态过氧化物含量进行实时在线检测,可现场在线连续监测气态过氧化物含量。本发明采用光谱仪对衍生物荧光强度进行检测,同时实现对入射光强进行校正,避免led衰减对检测结果的干扰。本发明提供利用湿式气体扩散捕集原理和的环境空气气态过氧化物在线监测装置,采用可调节转速的多通道蠕动泵,对微量溶液进行精准控制,并减少日常维护。
[0055]
实施例1
[0056]
图1为本实施例提供的环境空气过氧化物含量在线监测装置的组成结构图,包括机壳、采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块以及控制与数据采集电路模块,所有模块均置于机壳内。采样模块用于对气态过氧化物进行采样,将空气中的气态过氧化物转化为液相待测样品;反应模块用于对液相待测样品进行衍生,使含有过氧化物的液相待测样品在恒定温度与hemin催化作用下在ph=10的碱性环境中与phpaa发生衍生化反应生成荧光二聚体待测样品2,2
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二羟基-联苯-5,5
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二乙酸;检测模块用于检测光信号强度;光信号强度通过带有usb端口的数据连接线从光谱仪传输至计算机进行存储。溶液输送模块用于精确配送吸收液、衍生液和待测组分,并输送清洗溶液和排出废液。
[0057]
所述采样模块包括采样管路、滤膜4、过氧化物去除装置2、第二电磁三通阀3、捕集阱8、捕集阱温控装置、气液分离干燥装置(除水安全瓶5)、质量流量控制器6和真空隔膜泵7。所述反应模块包括第一除气泡三通22、反应阱13及其温控装置。采样模块的捕集阱8的前端连接溶液输送模块的四通道蠕动泵21的第一管路,后端连接反应模块的第一除气泡三通22,第一除气泡三通22另外两端分别连接四通道蠕动泵21的第二、三管路。所述检测模块包括流动比色皿32、led光源18、准直透镜34和光谱仪。反应阱13出口连接到第二除气泡三通22’,之后进入检测模块的流动比色皿32,再与溶液输送模块的四通道蠕动泵21的第四管路相连。所述溶液输送模块包括一个四通道蠕动泵21:第一管路将吸收液与采样模块相连,第二管路将衍生液与反应模块的第一除气泡三通22相连,第三管路将反应模块的第一除气泡三通22与反应阱13相连,第四管路与检测模块中的流动比色皿32相连。所述控制与数据采集电路包括具备数字i/o端口的数据采集卡,通过计算机编写的labview程序控制固态继电器对led光源18进行控制,通过温控仪控制固态继电器对各模块温度进行控制,并采集和输出各模块温度信息,光谱仪采集的光强度信号数据从光谱仪自带的usb端口输出。
[0058]
在所述采样模块中,采样管路采用1/8”pfa管,使用真空隔膜泵7抽取空气样品,通入捕集阱8中,同时采用1/16”pfa管将ph=6的邻苯二甲酸氢钾溶液通入捕集阱8中作为气态过氧化物吸收液。其中,核心部件捕集阱8采用1/8”pfa管,缠绕在高度为42mm的圆柱体导热铝块(第一铝块12)上。同时,通过捕集阱温控装置使采样温度稳定于10℃,所述捕集阱温
控装置包括半导体制冷片10、第一散热器9、风扇23和通过第一热电偶11连接的温控仪。如图2所示,第一铝块12上是多圈缠绕的pfa管24,一端为吸收液入口28(也是气体入口),另一端为吸收液出口29;第一铝块12和多圈缠绕的pfa管24位于保温室25中,并被保温棉26和泡沫板27包围;第一铝块12的一端设置半导体制冷片10和第一散热器9,风扇23朝向第一散热器9;第一热电偶11探测多圈缠绕的pfa管24的温度并传递给温控仪,由温控仪控制半导体制冷片10和风扇23的工作。捕集阱温控装置保障了待测组分在恒定温度下被捕捉,避免温度变化导致的样品捕集效率波动。
[0059]
在所述反应模块中,衍生液与吸收过氧化物的待测溶液同时通过第一除气泡三通22进入反应阱13中,在40℃条件下发生衍生化反应生成荧光二聚体。由于该反应在室温下反应较缓慢,所述反应阱13具体采用1/8”pfa管缠绕在高度为22.5cm的圆柱体导热铝块(第二铝块15)上制成,内置的加热块16和通过第二热电偶14连接的温控仪将反应阱13温度控制于40℃以加速衍生化反应。
[0060]
所述检测模块可分为液路部分、光路部分与检测室支架。如图3所示,液路部分包括流动比色皿32,经过衍生化反应的待测液体通过流动比色皿32上方两路经o圈密封的螺纹接口(待测液入口30和待测液出口31)进出比色皿。光路部分包括led光源18、准直透镜34、光纤35与光谱仪,检测室支架33为一顶面有比色皿凹槽、相邻侧面可通光的类正方体。流动比色皿32可直接固定于检测室支架33的比色皿凹槽内,流动比色皿32除相邻两侧面分别提供led光与荧光通过的透光窗口外,其余全部做避光处理,透光窗口均为石英材质,紫外光可通过。led光源18固定于检测室支架33的其中一个侧面,准直透镜34与光纤35固定于检测室支架33的相邻侧面,固定处均作避光处理。为了避免光源发热量较大且频谱随温度波动比较明显,所述光源采用稳定的led光源18,并在led固定架(含聚焦透镜)20的外侧设置有第二散热器19。根据led的频段特征,选取波长为320nm。led光经检测室支架33一侧面入射至流动比色皿32,流动比色皿32内的待测液体吸收入射光后向四周发出荧光,从检测室支架33的另一侧面(与入射光垂直方向)探测荧光,同时入射光也可被探测到;准直透镜34的固定架在水平方向上可以旋转一定角度,以在接收荧光强度不变的基础上调节进入光谱仪的led入射光强度;此时,荧光与少量入射光经准直透镜34准直后由光纤35耦合至光谱仪,在不同波段被检出。探测到的入射光信号强度可用于校准led光源18光强,避免led衰减对检测结果造成的影响。
[0061]
所述溶液输送模块中四通道蠕动泵21的第一、二、三管路分别用于精确配送吸收液、衍生液和待测组分,第四管路则用于排出废液。
[0062]
利用该装置对气态过氧化物含量进行在线监测,具体实施如下:配制5mm ph=6的邻苯二甲酸氢钾溶液,作为吸收液;配制ph=10的氯化铵/氨水缓冲液;将hemin溶解于氯化铵/氨水缓冲液,配制成浓度为1mm的hemin储备液并避光、低温保存;配制40mm的phpaa储备液并避光、低温保存;由10ml hemin储备液、10ml phpaa储备液用氯化铵/氨水缓冲液稀释至1l配制成衍生液。
[0063]
采样时,第二电磁三通阀3切换到采样模式,样气直接经过滤膜4去除颗粒物,在真空隔膜泵7的作用下,通过捕集阱8(图2所示为本实施例中捕集阱的结构),同时吸收液在四通道蠕动泵21第一管路和气流的同时作用下进入多圈缠绕的pfa管24中并在管壁形成液膜,气态过氧化物组分被吸收转移至液相。通过半导体制冷片10与温控仪使采样温度稳定
在10℃。离开捕集阱8后气流先通过含干燥剂的除水安全瓶5除去气体中水分,再流向质量流量控制器6和真空隔膜泵7,以防积液损坏质量流量控制器6和真空隔膜泵7。衍生液在四通道蠕动泵21第二管路的控制作用下通过第一除气泡三通22与液相待测样品混合,混合后待测样品在四通道蠕动泵21第三管路的控制作用下进入反应阱13中进行衍生化反应(反应阱结构与图2中所示捕集阱结构基本相同,无散热器),反应温度恒定于40℃。进入检测模块前,待测样品通入反应阱13后端的第二除气泡三通22’,以避免气泡对测量的影响。去除气泡后,通过四通道蠕动泵21第四管路将待测样品运送进入检测室17中,在320nm的特定led光源18下,光谱仪经光纤35检出待测样品的荧光信号强度。
[0064]
标零时,第二电磁三通阀3切入过氧化物去除装置2通道从而获取零气。零气经过滤膜4去除颗粒物,在真空隔膜泵7的作用下,通过捕集阱8中多圈缠绕的pfa管24,同时吸收液在四通道蠕动泵21第一管路和气流的同时作用下进入捕集阱8中多圈缠绕的pfa管24。气流依次通过含干燥剂的除水安全瓶5、质量流量控制器6和真空隔膜泵7后排出。吸收液和衍生液分别在四通道蠕动泵21第一管路和第二管路的控制作用下混合后进入反应阱13中,再经过第二除气泡三通22’后,由四通道蠕动泵21第四管路输送至检测室17进行零点标定。由于有机过氧化物标准物质难以获得,因此标定使用过氧化氢标准溶液进行。液相标定时,相同地,第二电磁三通阀3切入过氧化物去除装置2通道从而获取零气,另设置一系列梯度浓度的过氧化氢标准溶液,由第一电磁三通阀1切入通道,在四通道蠕动泵21第一管路和气流的同时作用下进入捕集阱8中多圈缠绕的pfa管24。过氧化氢标准溶液和衍生液通过相同的控制和反应步骤依次进入反应阱13和检测室17,最后检出荧光信号强度。标零和标定时,反应模块、检测模块和溶液输送模块所有控制与采样时相同。
[0065]
清洗时,真空隔膜泵7停止工作,四通道蠕动泵21开启,清洗液在四通道蠕动泵21的作用下进入装置中进行清洗装置内管路。
[0066]
本实施例中四通道蠕动泵21第一至四管路采用的流量分别为0.45ml/min、0.15ml/min、0.75ml/min、0.27ml/min,捕集阱8中的气体流量为2l/min。
[0067]
过氧化物溶液(液相待测样品)与phpaa在ph=10的碱性环境中在氯化血红素(hemin)的催化作用下发生衍生化反应生成荧光二聚体2,2
’‑
二羟基-联苯-5,5
’‑
二乙酸,在波长为320nm的光源照射下能够产生400nm波长的荧光。待测组分(过氧化物)的液相待测样品经反应过程的衍生化生成荧光二聚体后,进入到流动比色皿,中心波长为320nm的紫外led光源产生的特征波长光被待测组分荧光二聚体吸收,并向四周发出400nm波长的荧光,在与光源入射方向垂直的光路出口被光谱仪检出,并通过光谱仪在检测荧光信号强度的同时获取入射光信号强度,对入射光强进行校正,从而避免led衰减对检测结果的干扰。
[0068]
过氧化物含量计算:当入射光强度不变时过氧化物的浓度大小与其发出的400nm的荧光强度成正比,荧光信号强度与浓度关系如下:
[0069][0070]
式1中,if为荧光信号强度,i
f0
为零点光信号强度,k为系数,c为过氧化物的浓度。根据标零过程得到的i
f0
和标定过程测量得到的if,以及已知相应的c(过氧化氢标准溶液中过氧化氢的浓度),通过式1可计算得到系数k。
[0071]
利用得到的系数k,可以通过采样测量的某环境空气样本的荧光信号强度,利用式1计算得到该样本中过氧化物的含量,即液相过氧化物浓度。再将液相过氧化物浓度换算为
气相过氧化物浓度,即为环境空气过氧化物浓度,换算方法如下:
[0072][0073]
式2中,c
peroxide
代表气态过氧化物浓度(单位为μg/m3),c
[peroxide]
代表液相过氧化物浓度(单位为μg/l),f
l
为捕集阱中的液体流量(单位为ml/min),fg为捕集阱中的气体流量(单位为l/min),γ为捕集阱对空气中气态过氧化物的捕集效率。
[0074]
实施例2
[0075]
在实施例1的基础上,可在吸收模块后增加一个平行的反应模块与一个平行的检测模块,实现对过氧化物中最为常见的过氧化氢浓度的测量。图4为本实施例中增加双通道反应-检测模块后的环境空气过氧化氢含量在线监测装置的组成结构图,包括机壳、一个采样模块、两个反应模块、两个检测模块、溶液输送模块以及控制与数据采集电路模块,所有模块均置于机壳内。采样模块、第一反应模块、检测模块、溶液输送模块、控制与数据采集电路模块与实施例1的单通道检测方法对应装置中的用途一致;第二反应模块中,一定浓度的过氧化氢酶在恒定温度下催化去除液相待测样品中的过氧化氢,液相待测样品中的其余过氧化物在hemin催化作用下在ph=10的碱性环境中与phpaa发生衍生化反应生成荧光二聚体待测样品2,2
’‑
二羟基-联苯-5,5
’‑
二乙酸。
[0076]
所述采样模块、反应模块与检测模块内部结构均与实施例1单通道检测方法对应装置中的结构一致。采样模块的捕集阱8的前端连接溶液输送模块的五通道蠕动泵21’的第二管路,后端连接蠕动泵的第一管路,之后经三通分为两路,一路连接第一反应模块的第三除气泡三通22a,一路连接第二反应模块的第五除气泡三通22b。衍生液a(不含过氧化氢酶)与衍生液b(含过氧化氢酶)分别经五通道蠕动泵21’的第三、四管路输送,并分别通过第三除气泡三通22a和第五除气泡三通22b与来自采样模块的两路吸收液汇合。第三除气泡三通22a的另一端连接第一反应阱13a,第五除气泡三通22b的另一端连接第二反应阱13b,第一反应阱13a和第二反应阱13b出口分别连接到第四除气泡三通22a’和第六除气泡三通22b’,之后分别进入第一检测室17a与第二检测室17b,再通过三通将两路流路汇合后与溶液输送模块的五通道蠕动泵21’的第五管路相连。
[0077]
所述控制与数据采集电路包括具备数字i/o端口的数据采集卡,通过计算机编写的labview程序控制固态继电器分别对第一检测室17a与第二检测室17b内的led光源进行控制,通过温控仪控制固态继电器对各模块温度进行控制,并采集和输出各模块温度信息,第一检测室17a与第二检测室17b内的光谱仪分别采集光强度信号数据,并从光谱仪自带的usb端口输出。
[0078]
所述溶液输送模块中五通道蠕动泵21’的第一、二管路用于精确配送吸收液,第三、四管路分别用于精确配送衍生液a和衍生液b,第五管路则用于排出废液。
[0079]
利用该装置对气态过氧化氢含量进行在线监测,具体实施如下:配制5mm ph=6的邻苯二甲酸氢钾溶液,作为吸收液;配制ph=10的氯化铵/氨水缓冲液;将hemin溶解于氯化铵/氨水缓冲液,配制成浓度为1mm的hemin储备液并避光、低温保存;将过氧化氢酶溶解于超纯水,配制成浓度为1mm的过氧化氢酶储备液并避光、低温保存;配制40mm的phpaa储备液并避光、低温保存;由10ml hemin储备液、10ml phpaa储备液用氯化铵/氨水缓冲液稀释至1l配制成衍生液a,由10ml hemin储备液、10ml过氧化氢酶、10ml phpaa储备液用氯化铵/氨
水缓冲液稀释至1l配制成衍生液b。
[0080]
采样时,捕集方法与流程与实施例1使用单通道装置检测气态过氧化物时相同。吸收气态样品后的吸收液在经过五通道蠕动泵21’第一管路后分为两路,一路流向第一反应阱13a,一路流向第二反应阱13b;衍生液a和衍生液b在五通道蠕动泵21’第三、四管路的控制作用下分别通过第三除气泡三通22a、第五除气泡三通22b与液相待测样品混合,分别进入第一反应阱13a和第二反应阱13b中进行衍生化反应,反应温度恒定于40℃。进入检测模块前,两路待测样品分别通入第一反应阱13a后端的第四除气泡三通22a’和第二反应阱13b后端的第六除气泡三通22b’,以避免气泡对测量的影响。去除气泡后,两路待测样品分别进入第一检测室17a与第二检测室17b中,信号测量方法与流程与使用单通道装置检测气态过氧化物时相同。检测完毕后,经三通将两路流路汇合后通过五通道蠕动泵21’第五管路排出废液。
[0081]
标零时,方法与流程与实施例1使用单通道装置检测气态过氧化物时基本相同,不同之处在于需对第一检测室17a与第二检测室17b分别进行零点标定。由于有机过氧化物标准物质难以获得,因此第一检测室17a与第二检测室17b的液相标定过程均使用过氧化氢标准溶液进行。液相标定时,五通道蠕动泵21’第三、四管路均通入衍生液a,过氧化氢标准溶液和衍生液a通过相同的控制和反应步骤依次进入两路反应-检测通道,即通道一(第一反应阱13a、第一检测室17a)与通道二(第二反应阱13b、第二检测室17b),分别检出两个检测室的荧光信号强度,并对两通道分别标定。标零和标定时,除蠕动泵第三管路改为通入衍生液a外,反应模块、检测模块和溶液输送模块其余所有控制与采样时相同。
[0082]
清洗时,真空隔膜泵7停止工作,五通道蠕动泵21’开启,清洗液在五通道蠕动泵21’的作用下进入装置中进行清洗装置内管路。
[0083]
运用双通道装置检测过氧化氢浓度时,五通道蠕动泵21’第一至五管路采用的流量分别为0.9ml/min、0.9ml/min、0.15ml/min、0.15ml/min、0.54ml/min,捕集阱8中的气体流量为4l/min。
[0084]
过氧化氢含量计算:根据式1,利用第一检测室17a与第二检测室17b标零过程分别得到的i
f0
和标定过程测量得到的if,以及已知相应的c(过氧化氢标准溶液中过氧化氢的浓度),可计算得到系数ka和kb。对样品进行检测时,可以分别得到采样测量的某环境空气样本的荧光信号强度ifa与ifb,其中,ifa为该样本中总过氧化物的荧光信号,ifb为该样本中除过氧化氢外的有机过氧化物的荧光信号,分别利用式1通过上述得到的系数ka和kb计算得到该液相样本中总过氧化物的含量ca和除过氧化氢外的有机过氧化物的含量cb,其差值ca-cb即为该液相样本中过氧化氢的含量。再将液相过氧化氢浓度换算为气相过氧化氢浓度,即为环境空气过氧化氢浓度,换算方法如下:
[0085][0086]
式3中,c
h2o2
代表气态过氧化氢浓度(单位为μg/m3),c
[h2o2]
代表液相过氧化氢浓度(单位为μg/l),f
l
为捕集阱中的液体流速(单位为ml/min),fg为捕集阱中的气体流量(单位为l/min),γ为捕集阱对空气中气态过氧化氢的捕集效率。
[0087]
需要注意的是,公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换和修改都是
可能的。因此,本发明不应局限于实施例所公开的内容,本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

技术特征:
1.一种气态过氧化物含量的在线监测方法,包括测量过程、标零过程和标定过程,其中所述测量过程包括以下步骤1)至3):1)采样过程:采用多圈缠绕的非金属管作为捕集阱,以邻苯二甲酸氢钾溶液为气态过氧化物的吸收液,使吸收液和含气态过氧化物的待测气体通过捕集阱,在捕集阱中气态过氧化物被在管壁上形成液膜的吸收液吸收,获得液相待测样品;2)反应过程:采用另一多圈缠绕的非金属管作为衍生化反应阱,以含有氯化血红素和对羟基苯乙酸的碱性溶液为衍生液,使所述液相待测样品和衍生液进入反应阱,液相待测样品中的过氧化物与对羟基苯乙酸在氯化血红素的催化作用下发生衍生化反应生成荧光二聚体2,2
’‑
二羟基-联苯-5,5
’‑
二乙酸,得到荧光二聚体待测样品;3)检测过程:使荧光二聚体待测样品进入到流动比色皿,光源产生的激发光被待测组分荧光二聚体吸收,并发出特征波长的荧光,由光谱仪检出荧光信号强度;4)标零过程在测量过程之前进行,标零时,首先使空气通过过氧化物去除装置获取零气,然后以零气为待测气体经过上述步骤1)至3)的采样过程、反应过程和检测过程,光谱仪得到的光信号强度即为零点光信号强度;5)标定过程是制备一系列梯度浓度的过氧化物标准溶液替代采样过程中的吸收液,对空气通过过氧化物去除装置获得的零气经过上述步骤1)至3)的测量过程,得到过氧化物标准溶液的荧光信号强度;6)待测气体中过氧化物的含量计算:首先根据式1所示的荧光信号强度与浓度关系计算液相过氧化物浓度:式1中,i
f
为荧光信号强度,为零点光信号强度,k为系数,c为过氧化物的浓度;根据标零过程得到的和标定过程得到的过氧化物标准溶液的浓度c及其荧光信号强度i
f
,计算得到系数k;再通过式2将液相过氧化物浓度换算成待测气体中的气态过氧化物含量:式2中,c
peroxide
代表气态过氧化物浓度,单位为μg/m3;c
[peroxide]
代表液相过氧化物浓度,单位为μg/l;f
l
为捕集阱中的液体流量,单位为ml/min;f
g
为捕集阱中的气体流量,单位为l/min;γ为捕集阱对空气中气态过氧化物的捕集效率。2.如权利要求1所述的在线监测方法,其特征在于,检测时采用中心波长为320nm的紫外led光源,所述光谱仪在检测荧光信号强度的同时获取光源产生的入射光信号强度,对入射光强进行校正。3.如权利要求1所述的在线监测方法,其特征在于,所述吸收液为5mm ph=6的邻苯二甲酸氢钾溶液;所述衍生液是用ph=10的氯化铵/氨水缓冲液配置的含0.4mm对羟基苯乙酸和0.01mm氯化血红素的溶液。4.如权利要求1所述的在线监测方法,其特征在于,通过温控装置对捕集阱和反应阱进行精准的温度调控,捕集阱的采样温度稳定在10℃,反应阱的反应温度稳定在40℃。5.如权利要求1~4任一所述的在线监测方法,其特征在于,利用该方法实现气态过氧
化氢浓度的在线监测,将液相待测样品分为两路,步骤2)的反应过程采用双通道设置,即设置两个平行的衍生化反应阱,其中一个使不含过氧化氢酶的衍生液与一路液相待测样品发生衍生化反应,另一个使含有过氧化氢酶的衍生液与另一路液相待测样品发生衍生化反应;步骤3)的检测过程也采用双通道设置,即设置两个平行的检测装置,分别检测两路衍生化反应后的待测样品发出的荧光信号;在步骤6)将一个通道测量的总过氧化物含量减去另一个通道测量的除过氧化氢外的有机过氧化物的含量,即得样品中过氧化氢的含量。6.一种气态过氧化物含量的在线监测装置,包括采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块以及控制与数据采集电路模块,其中:所述采样模块对气态过氧化物进行采样,将待测气体中的气态过氧化物转化为液相待测样品,其包括采样管路、滤膜、过氧化物去除装置、电磁三通阀、捕集阱、捕集阱温控装置、气液分离干燥装置、质量流量控制器和真空隔膜泵,所述采样管路在样气入口处分为两条支路,其中一条支路上设有过氧化物去除装置,两条支路通过一个电磁三通阀汇合成一条气路通往捕集阱,该气路上设有滤膜;所述捕集阱由多圈缠绕于金属块上的非金属管构成,所述捕集阱温控装置使捕集阱在工作时维持在一个恒定温度;捕集阱的后端设有气液分离干燥装置,从捕集阱出来的液相待测样品经一管路流向反应模块,气体则经干燥后通过设有质量流量控制器和真空隔膜泵的另一管路以尾气排出;所述反应模块包括反应阱及反应阱温控装置,所述反应阱由多圈缠绕于金属块上的非金属管构成,从捕集阱出来的液相待测样品经管路进入反应阱在恒定温度下与衍生液发生反应,生成荧光二聚体待测样品;所述检测模块分为液路部分、光路部分与检测室支架,其中液路部分包括流动比色皿,从反应阱出来的荧光二聚体待测样品通过流动比色皿;流动比色皿固定在检测室支架中,光可以透过流动比色皿相邻的两侧面,其余地方避光;所述光路部分包括led光源、准直透镜、光纤与光谱仪,led光源位于流动比色皿透光的一侧面,准直透镜和光纤则固定于相邻的透光侧面,光纤连接光谱仪;所述溶液输送模块包括一个多通道蠕动泵以及溶液输送管路,通过蠕动泵的各个管路分别将吸收液送入捕集阱,将衍生液和液相待测样品送入反应阱,将荧光二聚体待测样品送入流动比色皿,排出废液;所述控制与数据采集电路模块分别与采样模块、反应模块、检测模块、溶液输送模块电连接,对这些模块的操作进行控制并采集数据。7.如权利要求6所述的在线监测装置,其特征在于,所述蠕动泵为四通道蠕动泵,其第一管路连接吸收液输送管路,将吸收液送入捕集阱;蠕动泵的第二管路连接衍生液输送管路,将衍生液送入捕集阱后端的液相待测样品管路,衍生液和捕集阱出来的液相待测样品混合后在蠕动泵第三管路的作用下进入反应阱;从反应阱出来的荧光二聚体待测样品在蠕动泵第四管路的作用下进入流动比色皿,然后排出;并在衍生液输送管路与捕集阱后端的液相待测样品管路汇合处设置第一除气泡三通,在反应阱后端连接检测模块的管路上设置第二除气泡三通。8.如权利要求6所述的在线监测装置,其特征在于,所述反应模块设置有两套平行的反应装置,包括第一反应阱及其温控装置、第二反应阱及其温控装置,采样模块出来的液相待测样品分为两路,分别进入第一反应阱和第二反应阱,其中第一反应阱中不含过氧化氢酶
的衍生液与一路液相待测样品发生衍生化反应,第二反应阱中含有过氧化氢酶的衍生液与另一路液相待测样品发生衍生化反应;所述检测模块设置有两套平行的检测装置,分别检测两路衍生化反应后的待测样品发出的荧光信号;所述蠕动泵为五通道蠕动泵,其中,第二管路连接吸收液输送管路,将吸收液送入采样模块的捕集阱;采样模块的捕集阱的前端连接蠕动泵的第二管路,后端连接蠕动泵的第一管路,之后通过三通将输送液相待测样品的管路分为两路,一路经过一个除气泡三通后进入第一反应阱,另一路经过另一个除气泡三通后进入第二反应阱;不含过氧化氢酶的衍生液与的含过氧化氢酶的衍生液分别经蠕动泵的第三、四管路输送,并分别通过除气泡三通与来自采样模块的两路液相待测样品汇合;第一反应阱和第二反应阱的出口分别经过一个除气泡三通后连接检测模块的两个检测装置,两个检测装置的出口通过一个三通将两个流路汇合后与蠕动泵的第五管路相连。9.如权利要求7或8所述的在线监测装置,其特征在于,所述捕集阱为多圈缠绕于第一铝块上的pfa管,其一端为吸收液和待测气体的入口,另一端为吸收液吸收了气态过氧化物后的液相待测样品出口;所述捕集阱位于保温室中,并被保温棉和泡沫板包围;所述捕集阱温控装置包括半导体制冷片、第一散热器、风扇和通过第一热电偶连接的温控仪,其中半导体制冷片设置在第一铝块的一端,第一散热器连接半导体制冷片,风扇朝向第一散热器,热电偶探测多圈缠绕在第一铝块上的pfa管的温度并传递给温控仪。10.如权利要求7或8所述的在线监测装置,其特征在于,所述反应阱为多圈缠绕于第二铝块上的pfa管,其一端为衍生液和液相待测样品的入口,另一端为衍生反应后的待测样品出口;所述反应阱温控装置包括内置的加热块和通过第二热电偶连接的温控仪。

技术总结
本发明公开了一种气态过氧化物含量的在线监测方法及装置,基于气体扩散吸收捕集的湿化学法和荧光光谱检测技术,实现对气态过氧化物含量的实时在线检测。采用多圈缠绕的非金属管捕集阱进行采样,吸收液在管壁形成液膜,待测气体组分在气液界面间扩散、传质,与吸收液充分接触吸收后在捕集阱的另一端实现气液分离;以对羟基苯乙酸为过氧化物的衍生液,在氯化血红素的催化作用下生成荧光二聚体,在特征波长光照射下产生荧光,通过流动比色皿和光谱仪测得荧光强度,换算出待测气体的过氧化物含量。本发明相应的在线监测装置采用多通道蠕动泵,对微量溶液进行精准控制,减少日常维护,可应用于多种环境现场大气中气态过氧化物的快速、在线和连续测量。在线和连续测量。在线和连续测量。


技术研发人员:曾立民 朱姝
受保护的技术使用者:北京大学
技术研发日:2023.05.16
技术公布日:2023/8/9
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