一种选择性检测SO_2的荧光增强型探针的合成

SO_2作为一种重要的气体信号分子,其浓度异常与癌症、心血管疾病、神经系统疾病有关,因此有必要发展一种检测SO_2的分析方法。本文以1,1,2-三甲基-1H-苯并[e]吲哚和碘甲烷为原料合成中间体2;2与2,4-二甲基-5-醛基-1H-吡咯-3-羧酸经缩合反应合成了一个基于苯并吲哚和吡咯共轭的荧光增强型探针(3),其结构经1HNMR,13CNMR和HR-MS表征。探针3可以定量检测外源性SO_2,并且对SO_2具有良好的选择性,对其他阴离子和生物硫醇不响应或响应水平低。用350nm激发,探针3在450nm处的荧光强度随SO_2的浓度增加而增强。当SO_2浓度为0~100μmol·L^(-1)时,荧光强度与其呈良好的线性关系,相关系数R^2为0.997。

基于经验模态分解的SO_2浓度检测信号处理方法

荧光法测量SO2浓度是大气监测中常用的检测手段.双光路技术可以消除光源和光路的噪音干扰,但光电转换器件在激发光照射下产生的背景噪音也会影响定量分析的准确度.本文采用经验模态分解滤波算法降低检测中存在的各种噪音,在实现有效降噪的基础上较好地保存了有用的原始信号.仿真结果表明,针对SO2浓度检测系统,利用经验模态分解去噪后信号的信噪比达到204.273 6,均方误差为0.007 0.与小波去噪法相比,经验模态分解检测效果更佳.最后将经两组不同方法处理后的信号应用于气体检测系统中,实验数据的线性关系更好地验证了经验模态分解方法应用到浓度检测系统的可行性.

基于紫外荧光法的SO_2检测系统的研究

根据二氧化硫(SO2)气体在紫外光照射下激发出一定波长荧光的机理,结合光纤传感技术,研制出一种大气SO2浓度检测系统。整个系统由光学系统和电路系统两部分组成。光学系统采用了以脉冲氙灯作为激发光源的双光路检测方法,克服了光源不稳定带来的误差,使测量结果具有更高的精度。电路系统应用了微弱信号检测技术,使淹没在噪声信号中的微弱荧光信号得到有效的提取和放大。通过性能实验表明,在浓度范围为(0～1500)×10-9的SO2,该系统有良好的线性和稳定性,且具有较高的测量精度和较强的抗干扰能力。

八角茴香中的SO_2检测干扰及其消除方法

[目的]建立操作便利、结果准确、利于环保的八角中SO_2的检测方法。[方法]分别对熏硫和无硫八角采用国标比色法、蒸馏法和AOAC的优化Monier Williams法进行检测,比对检测结果。[结果]八角中的固有成分可与国标比色法的反应试剂生成蓝紫色的物质,此蓝紫色生成物对440～640nm范围的光波有极强吸收值,在590nm处有一较明显的吸收峰．因而强力干扰SO_2和反应试剂生成的紫红色络合物对550nm光波的吸收值;八角中的固有成分经蒸馏汽化冷凝后导向待测液,可与碘标准溶液起反应,对SO_2的检测结果有极强干扰,优化Monier Williams法能极有效地排除八角固有成分对检测结果的干扰,优化Monier Williams法检测的结果还表明,亚硫酸氢钠溶液中的SO_2可与八角中的固有成分反应生成不能被蒸馏检测出来的稳定结合态物质。[结论]国标比色法不适用于八角茴香中SO_2的检测,国标蒸馏法亦不适用于八角茴香中SO_2的检测;优化Monier Williams适合于八角中SO_2的检测,是极具操作性的很好的SO_2检测方法。

基于STM32的SO_2超声波气体检测仪的研制

我国的能源以煤为主,SO2的排放量十分大,约占世界排放量的20%左右。SO2对环境破坏十分严重。为此我国现在着大力气治理环境,出台一系列大气污染排放标准与环境,控制SO2的排放浓度和总量。利用嵌入式微处理器STM32103C8T6,设计一套基于嵌入式系统的超声波气体检测仪。实验结果表明,此检测仪能够有效的捕捉由于气体中SO2的成分,设计参数符合国家环保要求。

宝钢焦炉烟气SO_2变化规律探讨

对焦炉烟气中SO_2的变化规律进行了研究。通过实验与数据分析,为焦炉烟气净化的设计提供依据,还可通过调整操作、更新检测方法等措施,更准确地检测SO_2的变化。

基于相位差的超声波SO2浓度检测系统研究

随着能源消耗的不断增加,以及人类对环境问题的越来越重视,大气污染防治的要求越来越高。SO2作为主要的大气污染物之一,对其排放量进行有效检测和控制是其污染防止的关键。本文基于超声波测量技术,设计差分式超声波SO2浓度在线检测系统,该系统能较好的测量气体中的SO2成分,为防治大气污染提供依据,测量精度达到0.5%。

基于MEMS叠层微结构的SO2毒气传感器

利用多孔上电极叠层微结构，以真空镀膜技术形成气敏膜，采用MEMS微加工技术研制了气体传感器。依据等效电路和工艺边界条件，通过电导公式推导出传感器的输出电导提高了10^3倍，解决了有机半导体的信号采集问题。通过SEM微观形貌，确认蒸发电流100～120A、蒸发时间8～12s为电极成膜最佳条件；气敏膜表面呈现二次化学反应融合的200nm左右“米粒状”活性颗粒状态，均匀一致，孔隙有序。测试结果表明：比例系数为0．15～0．35的硫酸掺杂CuPcxPANI1-x对SO2有最佳的灵敏度；考虑到减少H2S气体干扰，选择CuPc0.35PANI0.65为气敏材料，在加热电压VH为1～2．5V时提高了传感器的灵敏度特性和响应恢复特性，响应时间为30s；传感器输出特性为单对数线性关系，检测范围为0～200×10^-6；经6个月的稳定性考核，其输出阻抗漂移≤±5％，灵敏度漂移≤10％。

硅基矩形结构马赫-曾德2×2热光开关的设计与仿真

高速光开关是实现光传输路径变换的关键器件之一.对于目前马赫-曾德型光开关本身占据的尺寸较大或者在一维方向上尺度较长的缺点,提出了一种利于高度集成的矩形马赫-曾德2×2光开关单元结构.器件由基于受抑全内反射原理的沟槽型微纳分光/合光器和90°弯曲波导的L型参考/相移臂两者构成,极大地减小了由此构成的马赫-曾德光开关器件的尺寸.利用硅的热光效应,举例设计了开关器件的L型相移臂上升50℃实现π相移时需要的总长度约为84μm.同时采用有限元法分析得到在NiCr金属电极加热器上施加电压3.5V时,可以使相移臂内的脊波导层上升温度约为50℃;模拟了介质覆盖上包层不同SiO2厚度时的时间响应特性,选用上包层SiO2厚度为0.5μm时得到器件上升时间35μs、下降时间48μs的开关速度.最后使用Rsoft FullWAVE软件模块时域有限差分法仿真验证了热光开关器件的开关功能.设计的硅基矩形结构马赫-曾德2×2热光开关的平面尺寸为56×38μm2.器件具有高效紧凑的特点,使其布局配置易于向二维方向扩展,并潜在应用于硅基高密度光子集成回路及片上光互连系统.

基于严格矢量波计算的SO2荧光采集光路的设计与仿真

紫外荧光法是指SO2分子在特定波长的紫外光照射下会产生荧光,通过检测荧光的强度就可以间接得到SO2的浓度。但大气中SO2浓度较低,荧光信号较弱,这就导致检测困难,在一定程度上限制了紫外荧光法的发展。针对这个问题,设计了用于采集荧光的光路。光路分别采用抛物面反射镜与菲涅尔透镜实现对不同发散角的荧光的准直,之后利用两个平凸透镜对平行光进行缩束,并使用两个平凸透镜汇聚荧光。采用射线追踪算法作为严格矢量分析的工具,对设计的光路进行仿真分析并与传统的荧光采集光路进行采集效果的对比,仿真结果表明该设计的光路采集荧光的效率要高于传统结构。

紫外荧光法SO2监测仪激发光光路的设计仿真

为了解决国内传统的SO2检测仪存在气室的荧光检测区域荧光强度低、进而导致仪器监测精度低的问题,设计了新的激发光光路结构。在该光路结构中,点光源通过平凸透镜准直,利用一窄缝消除竖直方向上的远轴光线,通过一双凸透镜汇聚到气室荧光采集区域的中心,并利用光阑减小杂散光的干扰。采用射线追踪算法作为严格矢量分析的工具,对设计的光路进行仿真分析。结果表明,优化后的光路使得激发光的能量损失降到了10%,且弥散斑也大为减小;用该光路与传统结构的光路进行实验对比,其示值误差由0.34%满量程变为0.18%满量程,质量浓度为100μg/L时的精密度由1.13μg/L变为0.53μg/L,质量浓度为400μg/L时的精密度由2.26μg/L变为1.1μg/L,两项指标均得到了提高。所设计的激发光光路结构能够有效解决传统光路的不足之处。

小波降噪技术在差分吸收光谱浓度检测中的应用

为了实现对工业气体SO2的浓度进行监控,基于紫外差分吸收光谱法开发了SO2在线检测系统。针对系统噪声和Mie散射使吸收光谱叠加带来的误差,本文提出采用小波变换降噪技术代替传统光谱处理方法中的多项式平滑滤波技术来提高检测精度。通过对应用了Symlets、Daubechies、Coiflet和Biorthogonal这4种不同小波函数的实验数据分析和对传统小波阈值选取方式的改进,最终确定了基于rigisure阈值的小波阈值去噪的信号处理方法,并提出一种新的信噪比量来衡量信号处理的效果。这种方法可以快速可靠地处理光谱信号,处理后所得的监测浓度准确度基本控制在1.5%以内。在实验室环境下和工业现场环境下的大量实验结果表明本方法能有效的减小噪声对SO2浓度监测带来的影响。

用物理方法荧光检测硫含量

设计采用了非脉冲紫外荧光技术。设计了用物理方法荧光检测硫含量的结构原理图,详细介绍了检测原理,分析影响仪器检测到的荧光数量的因素,以及此检测方法的优点。

测定啤酒中SO_2的样品处理与温时控制

GB／T5009．34—2003标准中盐酸副玫瑰苯胺法为测定啤酒中SO2的方法。但在样品处理阶段和温时控制方面存在不易操作的情况。现就我们操作方法与同道交流如下。

硫磺回收装置钠法烟气脱硫常见问题及优化方案

随着环保要求不断升级,国家和地方政府对硫磺回收装置烟气SO2控制要求越来越严格。为了控制硫磺回收装置烟气SO2浓度,部分装置增设钠法脱硫设施。该工艺脱硫效果可靠,运行稳定,但也存在一些问题。主要有以下几点:(1)排放口SO2浓度检测不准。(2)烟气脱硫单元与硫磺回收装置负荷不匹配。(3)外排废水COD不达标。

食品中二氧化硫检测标液替代实验探讨

目的通过用购置SO2标液替代自制标液提高工作效率,工作质量,推进基层检测工作开展。方法参考空气中SO2甲醛法,用甲醛吸收液替代四氯汞钠吸收液制备购置SO2标准系列,加碱后,依国标TCM法测定的校正曲线(简称KHP法),与TCM法的校正曲线和样品测定比较。结果 KHP法标准曲线的灵敏度和相关系数与TCM法大致相同,优于TCM法。同一份样品按TCM法测定的吸光值用两条曲线计算结果的相对相差均<10%,外质控样按KHP法测定符合要求。结论用购置SO2标液变换吸收液和加碱处理替代自制标液,应用于国标TCM法,节省了制备时间,方法可行,且标液稳定期较长,有望拓展标准曲线范围,为推进基层检测工作带来一定的实用性。