[发明专利]一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法

权利要求书

1.一种基于拉曼光谱背景扣除的水中溶质定量方法，其特征在于：该定量方法适用于含有溶质的水溶液的拉曼光谱中水的拉曼特征谱和纯水的拉曼特征谱峰型特征有变化的情况，具体包括如下步骤：

1）测量获得纯水的拉曼光谱L ₀；

2）配制浓度为N ₀的溶质P的水溶液，溶质P的水溶液中水的拉曼特征光谱与纯水的拉曼特征光谱相同；

3）测量获得浓度为N ₀的溶质P的水溶液的拉曼光谱L ₃；

4）以L ₀作为减数，L ₃作为被减数，选择合适的被减数系数a ₁和减数系数b ₁，将L ₃特定拉曼频移对应的信号强度减去L ₀相同拉曼频移对应的信号强度，得到不含水的拉曼特征光谱的浓度为N ₀的溶质P的水溶液的拉曼光谱L ₄；

5）将待测溶质Q的水溶液中加入质量已知的溶质P，得到溶质P的浓度为N ₁的含有溶质Q的多溶质水溶液；

6）测量获得溶质P的浓度为N ₁的含有溶质Q的多溶质水溶液的拉曼光谱L ₅；

7）以L ₄作为减数，L ₅作为被减数，选择合适的被减数系数a ₂和减数系数b ₂，将L ₅特定拉曼频移对应的信号强度减去L ₄相同拉曼频移对应的信号强度，得到不含溶质P的多溶质水溶液的拉曼光谱L ₆；

8）计算L ₆中待测溶质Q的拉曼特征峰的强度i；

9）以式（III）所示的公式计算得到标准强度I；

（III）

式中，a ₁的取值范围为0.1~100，a ₂的取值范围为0.1~100，b ₁的取值范围为0.1~100，b ₂的取值范围为0.1~100；

10）重复步骤5）到步骤9），获得多个已知浓度的溶质Q的水溶液中标准强度I；

11）将浓度C与相对应的标准强度I建立对应关系，获得如式（IV）所示的公式

（IV）

式中，x为横坐标值，y为纵坐标值；

12）对于浓度未知的含有溶质Q的水溶液，重复步骤5）到步骤9），获得标准强度I，根据步骤11）中的公式计算浓度未知的含有溶质Q的水溶液的溶质浓度。

2.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L ₀的拉曼光谱范围包含拉曼光谱L ₃的拉曼光谱范围和拉曼光谱L ₅的拉曼光谱范围，拉曼光谱L ₃中包含溶质P的拉曼特征峰和水的拉曼特征峰，拉曼光谱L ₅中包含溶质P的拉曼特征峰和溶质Q的拉曼特征峰。

3.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：拉曼光谱L ₄和L ₆中指水的拉曼特征峰的强度信噪比小于3:1。

4.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：水溶液的特征峰包括但不限于1639cm^-1、3228cm^-1、3441cm^-1、3610cm^-1特征峰。

5.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：水溶液以1639cm-1特征峰作为扣减标准。

6.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：拉曼特征峰的强度i包括但不限于拉曼特征峰的高度、峰下面积。

7.根据权利要求1所述的定量方法，其特征在于：将溶剂水替换为乙醇、苯、乙醚、乙酸、二硫化碳、四氯化碳中的任一种。