稳态与瞬态荧光光谱仪在本科教学中的探索实践

大型仪器的高度开发使用与教学工作的有机结合在本科教学中仍旧是一项较有挑战性的工作。为进一步提升学生课程理论知识与分析仪器使用的融合度,本文以稳态与瞬态荧光光谱仪为例,将大型分析仪器与大学中各个阶段学生的学习实践相结合,以提高不同学习阶段的学生稳态与瞬态荧光光谱分析能力,掌握荧光光谱仪使用方法与技能,培养学生利用仪器解决科学问题的能力,提升相关专业的科研素养。

荧光光谱-KNN算法用于腐殖酸种类识别和定量

生活饮用水及水源水中腐殖酸(HA)的种类识别和定量对消毒副产物的控制有重要意义。为此,通过稳态瞬态荧光光谱仪提取腐殖酸的荧光特征值即荧光指数(FI)、生物源指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)信息,引入KNN特征值模型,建立了荧光光谱-KNN算法技术识别水中的腐殖酸种类,并在此基础上,利用同种类腐殖酸标准物质的荧光强度与质量浓度的线性关系进行定量研究。结果表明,该方法对水中6种腐殖酸标准物质的检出限范围为0.001~0.002 mg/L、定量限范围为0.003~0.006 mg/L、精密度范围为0.29%~1.80%、准确度范围为1.3%~3.6%,加标回收率范围为86.5%~110%,均满足分析化学在定量方面的相关规定。在定性准确、数据可靠的条件下,利用荧光光谱-KNN算法技术对14种不同来源的生活饮用水及水源水样品进行了腐殖酸种类和含量的调查,结果发现,调查范围内水体中的腐殖酸均与标准物质1R110N属于同一种类,其中水源水中的腐殖酸浓度为1.922~9.157 mg/L,出厂水中的腐殖酸浓度为0.382~2.108 mg/L,水厂对腐殖酸的去除率为44.02%~83.78%,证实了该方法在应用推广方面具有普遍适用性。