[发明专利]定量分析CO2气体碳同位素组成的激光拉曼检测方法

摘要

本发明提供了一种定量分析CO2气体碳同位素组成的激光拉曼检测方法，包括以下步骤：一、计算12CO2的拉曼量化因子F12CO2；二、计算13CO2的拉曼量化因子F13CO2；三、根据公式C[12CO2]/C[13CO2]＝(A12CO2/A13CO2)×(F13CO2/F12CO2)计算出CO2气体中12CO2和13CO2的摩尔比C[12CO2]/C[13CO2]。本发明对不同比例12CO2/N2混合气体和13CO2/N2混合气体进行显微激光拉曼测试分析，采用的显微激光拉曼光谱法具有高精度、原位、无损和快速等特点，利用显微激光拉曼光谱法能够定量分析CO2碳同位素的组成，具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种定量分析CO2气体碳同位素组成的激光拉曼检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、计算12CO2的拉曼量化因子F12CO2，具体方法为：步骤101、采用气体混合配比器将12CO2和N2按不同体积比混合均匀，得到一系列不同配比的12CO2/N2混合气体；步骤102、采用显微激光拉曼光谱仪对步骤101中各种配比的12CO2/N2混合气体分别进行显微激光拉曼检测，得到N2的特征峰ν[N2]以及12CO2的费米共振二重特征峰ν‑[12CO2]和ν+[12CO2]，然后分别计算出各种配比条件下ν‑[12CO2]处的峰面积A‑[12CO2]、ν+[12CO2]处的峰面积A+[12CO2]以及ν[N2]处的峰面积A1[N2]；所述ν‑[12CO2]、ν+[12CO2]和ν[N2]的单位均为cm‑1；步骤103、根据步骤102中所述A‑[12CO2]和A+[12CO2]计算出各种配比条件下12CO2特征峰的峰面积A[12CO2]，所述A[12CO2]＝A‑[12CO2]+A+[12CO2]，然后根据所述A[12CO2]计算出各种配比条件下12CO2与N2的特征峰峰面积比K1，所述K1＝[A[12CO2]/Σ12CO2)/A1[N2]；所述Σ12CO2为12CO2的相对拉曼散射截面标准化因子；步骤104、以步骤103中所述K1作为纵坐标，以12CO2和N2的摩尔比C[12CO2]/C[N2]作为横坐标投图并进行线性拟合，计算出拟合直线的斜率，得到F12CO2；步骤二、计算13CO2的拉曼量化因子F13CO2，具体方法为：步骤201、采用气体混合配比器将13CO2和N2按不同体积比混合均匀，得到一系列不同配比的13CO2/N2混合气体；步骤202、采用显微激光拉曼光谱仪对步骤201中各种配比的13CO2/N2混合气体分别进行显微激光拉曼检测，得到N2的特征峰ν[N2]以及13CO2的费米共振二重特征峰ν‑[13CO2]和ν+[13CO2]，然后分别计算出各种配比条件下ν‑[13CO2]处的峰面积A‑[13CO2]、ν+[13CO2]处的峰面积A+[13CO2]以及ν[N2]处的峰面积A2[N2]；所述ν‑[13CO2]和ν+[13CO2]单位均为cm‑1；步骤203、根据步骤202中所述A‑[13CO2]和A+[13CO2]计算出各种配比条件下13CO2特征峰的峰面积A[13CO2]，所述A[13CO2]＝A‑[13CO2]+A+[13CO2]，然后根据所述A[13CO2]计算出各种配比条件下13CO2与N2的特征峰峰面积比K2，所述K2＝[A[13CO2]/Σ13CO2)/A2[N2]；所述Σ13CO2为13CO2的相对拉曼散射截面标准化因子；步骤204、以步骤203中所述K2作为纵坐标，以13CO2和N2的摩尔比C[13CO2]/C[N2]作为横坐标投图并进行线性拟合，计算出拟合直线的斜率，得到F13CO2；步骤三、采用显微激光拉曼光谱仪对由12CO2和13CO2混合而成的CO2气体进行显微激光拉曼检测，得到CO2气体中12CO2特征峰的峰面积A12CO2以及13CO2特征峰的峰面积A13CO2，然后根据公式C[12CO2]/C[13CO2]＝(A12CO2/A13CO2)×(F13CO2/F12CO2)计算出CO2气体中12CO2和13CO2的摩尔比C[12CO2]/C[13CO2]。