[发明专利]基于拉曼光谱的酚类有机污染物快速检测方法

权利要求书

1.一种基于拉曼光谱的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)使用被动采样器选择性地将酚类有机污染物富集于采样器的富集层中；

2)利用拉曼光谱对所述富集层进行检测获取拉曼检测数据；

3)通过拉曼快速检测模型分析所述拉曼检测数据，得到所述酚类有机污染物的浓度以及物质相关系数，

其中，所述步骤1)包括：

1-1)使用活性炭颗粒通过溶胶-凝胶法制作被动采样器的富集层，包括：将活性炭加入浓度为1.5％wt的琼脂糖沸腾溶液中，充分混合均匀后注入模具中自然冷却成型，得到厚度为1mm的富集层；

1-2)将步骤1-1)得到的被动采样器置于酚类有机污染物的溶液中吸附采样预定时间；

1-3)采样结束过程后，去除采样器，得到所述富集层，用于进行拉曼光谱检测。

2.根据权利要求1所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述拉曼快速检测模型通过如下方法得到：

3-1)制备酚类有机物的标准样本溶液；

3-2)对于所述标准样本溶液，使用被动采样器中的富集层选择性地吸附所述标准样本溶液中的酚类有机物预定时间；

3-3)利用拉曼光谱对所述富集层进行检测获取样本拉曼检测数据；

3-4)基于所述样本拉曼检测数据，构建所述拉曼快速检测模型。

3.根据权利要求2所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，所述步骤3-1)中，最高浓度和最低浓度分别记为C_max和C_min，制备n份以梯度浓度变化的标准样本，n不小于50，其中将最低浓度的样本计为第1个样本，则第i个样本的浓度记为C_i，

4.根据权利要求2所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，所述步骤3-4)中，首先对所述样本拉曼检测数据进行预处理，接着采用偏最小二乘回归基于所述样本拉曼检测数据建立所述拉曼快速检测模型，并使用交叉验证的方法对所述拉曼快速检测模型进行评估。

5.根据权利要求4所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，所述预处理包括：全谱范围内依次进行小波变换降噪处理、Savitzky-Golay卷积一阶求导、截取300-1800cm^-1波段以及矢量归一化。

6.根据权利要求4所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，在对所述样本拉曼检测数据进行预处理后，先使用PCA算法剔除较大的离异值，然后使用竞争自适应重加权采样方法对建模的变量进行筛选，通过筛选出60个波长数作为建模使用。

7.根据权利要求4所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，偏最小二乘回归方法的主因子参数选取10。

8.根据权利要求4所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，使用交叉验证的方法对所述拉曼快速检测模型进行评估时的评估参数包括：决定系数R²、交互验证均方根误差RMSECV。

9.根据权利要求1所述的酚类有机污染物快速检测方法，其特征在于，所述的拉曼光谱检测中，拉曼光谱仪工作参数为：光谱分辨率小于或者等于3cm^-1,光谱范围为100-3400cm^-1，仪器测试前使用硅片520cm^-1的峰进行校正。