發(fā)布時間：2021-11-17 07:41

　　拉曼光譜是一種分子指紋光譜,在物質(zhì)成分識別和定量分析領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,近年來也逐漸應(yīng)用于深海極端環(huán)境的原位探測�；仡櫫思す饫庾V技術(shù)的發(fā)展歷程,介紹了國內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)的深海激光拉曼光譜探測系統(tǒng),并著重介紹了各系統(tǒng)在深海冷泉、熱液等極端區(qū)域?qū)娍诹黧w、沉積物孔隙水、自生碳酸鹽巖、水合物等目標物的原位探測和應(yīng)用,最后總結(jié)了限制拉曼光譜技術(shù)在深海取得更多應(yīng)用的因素,可以為拉曼光譜技術(shù)未來的發(fā)展提供參考。 

【文章來源】：大氣與環(huán)境光學學報. 2020,15(01)CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

圖３?ＲｉＰ－Ｈｖ系統(tǒng)對沖繩海槽熱液噴口流體進行??原位探測聞??

深海熱液噴口高溫、強腐蝕性、髙渾濁度等極端條件的拉曼探頭（Ｒａｍａｎ?ｉｎＢｃｒｔｉｏｎ??ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｖｅｎｔ?ｆｌｕｉｄｓ，?ＲｉＰ－Ｈｖ），在國際上首次對溫度高達２９０?°Ｃ的高溫熱液流體進行了精確??的原位定量探測與分析（如圖３所示）。結(jié)合實驗室內(nèi)的定標工作和目標物在模擬深海熱液條件下的拉??曼光譜持性研究，ＲｉＰ系統(tǒng)已經(jīng)可以對高溫熱液噴口流體的溫度、成分（如Ｃ０２，?ＳＯｆ／ＨＳＯ。Ｈ２等）等??物理化學參數(shù)進行原位探測與分析４（）１?．??圖４通過ＲｉＰ－Ｐｗ探頭對冷泉噴口附近生物群落下??覆水進行原位探測［４１１??Ｆｉｇ．４?ＲｉＰ＞Ｐｗ?ｓｙｓｔｅｍ?ｗａｓ?ｄｅｐｌｏｙｅｄ?ｔｏ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｄｅｔｅｃｔ??ｔｈｅ?ｆｌｕｉｄｓ?ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?ｃｈｅｍｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ［４１】??杜增豐等人通過研發(fā)的適用于深海沉積物孔隙水的原位拉曼探針（Ｒａｍａｎ?ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ?ｐｒｏｂｅ?ｆｏｒ?ｐｏｒｅ?ｗａ－??ｔｅｒ，?ＲｉＰ－Ｐｗ），對我國南海冷泉噴口附近生物群落內(nèi)部下覆水進行了原位拉曼探測與分析（如圖４所示??通過獲取的原位拉曼光譜獲得了生物群落下覆水中溶解態(tài)甲烷、硫酸根和懸浮態(tài)自然硫隨所處深度的分布??持征，推斷在生物群落內(nèi)部可能存在類ＡＯＭ反應(yīng)．??中國海洋大學鄭榮兒等人研發(fā)了國內(nèi)首套深海自容式激光拉曼光譜探測（Ｄｅｅｐ?ｃｏｍｐａｃｔ?ａｕ？??ｔｏｎｏｍｏｕｓ?Ｒａｍａｎ?ｓｐｃｃｔｒｏｍｃ：ｔｅｉ？、，ＤＯＣＡＲＳ）?系統(tǒng)，杜增豐等人利用?ＤＯＣＡＲＳ?系統(tǒng)在國際上首次獲得了?４００３??ｎｉ深度的自帶樣品的雙波長激發(fā)的深海

第１期??杜増豐，等＝拉曼光譜技術(shù)在深海原位探測中的研究進展??７??根離子（如Ｓ０｜—、ＮＯｆ、ＨＣＯｆ）的定量探測能力？??圖５?ＤＯＣＡＲＳ系統(tǒng)搭載采水器進行原位探測??Ｆｉｇ．５?ＤＯＣＡＲＳ?ｓｙｓｔｅｍ?ｉｎ?ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ＣＴＤ，?ｍｕｌｔｉ?ｗａｔｅｒ?ｓａｍｐｌｅｒｓ?ａｎｄ??ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅ?ｒｅｌｅａｓｅ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ？－２３＾??此后，通過對ＤＯＣＡＲＳ系統(tǒng)進行后續(xù)改造與升級，中國海洋大學研制完成了兩套用于海底觀測網(wǎng)搭??載的激光拉曼光譜儀器節(jié)點，其中第一套（ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ－Ｉ）作為觀測網(wǎng)試運行的測試機，于２０１６年８月底??布放并接入觀測網(wǎng)運行。第二套（ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ－ＩＩ）作為觀測網(wǎng)長期工作的運行機，采用雙機備份設(shè)計，同??時配備兩套拉曼光譜探測艙，分別在可見（５３２?ｎｍ）和近紅外（７８５?＿）激光激發(fā)下運行．根據(jù)需要，兩探??測艙可交替運行或并行工作，該儀器節(jié)點于２０１７年６月１５日布放并接入海底觀測網(wǎng)運行（如圖６所示）ｓ??兩套節(jié)點自入網(wǎng)之后皆已運行一年之久，并獲取了大量連續(xù)觀測數(shù)據(jù)。??圖６兩套ＯＵＣ－Ｒａｍａｉｉ節(jié)點在海底觀測網(wǎng)搭載布放圖??Ｆｉｇ．６?Ｔｗｏ?ＯＵＣ－Ｒａｍａｎ?ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ?ｎｏｄｅｓ?ｗｅｒｅ?ｌｏｃａｔｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｅａｆｌｏｏｒ?ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ?ｎｅｔｗｏｒｋ??２０１８年中國海洋大學推出了面向深海極端環(huán)境探測的新一代小型水下拉曼光譜系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用一??體化設(shè)計，系統(tǒng)尺寸Ｄｉａｌ７２ｘＬ３６２?ｍｍ，體積與ＤＯＲＩＳＳ系統(tǒng)探頭相當，采用機械手夾持方式作業(yè)，該系??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]硫酸根拉曼頻移用于深海熱液溫度探測的方法探討[J]. 席世川,張鑫,杜增豐,欒振東,李連福,王冰,梁政委,連超,閻軍.  光譜學與光譜分析. 2018(11)
[2]Feasibility investigation on deep ocean compact autonomous Raman spectrometer developed for in-situ detection of acid radical ions[J]. 杜增豐,李穎,陳靚,郭金家,鄭榮兒.  Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2015(02)

博士論文
[1]基于DOCARS和LCOF-Raman的酸根離子探測和沉積物孔隙水的光譜分析[D]. 杜增豐.中國海洋大學 2015



本文編號：3500469