研究团队成功研制了高功率激光诱导击穿光谱探测实验系统

来源:中国科学报

南京信息工程大学教授刘玉柱课题组,在大气挥发含硫污染物的激光在线探测研究中取得新进展,为大气挥发含硫有机物的在线原位探测提供了一种新思路。相关研究成果日在线发表于《分析原子光谱学杂志》。

硫及其化合物是一类重要的大气环境污染物,主要来源于煤、石油等化石燃料的燃烧排放,以及汽车交通废气等。二氧化硫等含硫化合物能够参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,同时含硫化合物也是造成酸雨污染及土壤酸化的重要元凶,对于大气挥发含硫有机物的探测研究一直是研究热点。

含硫有机物分子中的硫元素由于激发能高、谱线强度低等原因不易被直接探测,利用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)直接在线探测硫元素被认为是一项极具挑战的工作。

针对这一难题,研究团队通过自主设计,不断改进优化系统装置,成功研制了高功率激光诱导击穿光谱探测实验系统。研究人员以二甲基硫(DMS)作为探测分析对象,将LIBS实验系统应用于大气环境中的DMS气体直接检测,着重于在线探测硫元素,根据标准浓度样品实验建立定量化分析模型。另外,研究人员通过自行研制的拉曼光谱实验台对分子结构进行探测,结合高精度密度泛函理论计算方法,解析分子拉曼特征峰及其对应振动模式,获取分子的光谱指纹。该工作将为后续对于挥发有机物与其他大气污染物的在线原位探测研究提供重要的实验基础与技术支撑。

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