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中科院海洋所在深海環境對拉曼光譜定量分析影響機制方面取得新進展
2021年09月03日 15:05:45
來源：中國科學院海洋研究所 點擊量：7310
中科院海洋地質與環境重點實驗室閻軍研究團隊在深海環境對拉曼光譜定量分析影響機制方面取得新進展，揭示了溫度、鹽度等流體環境因素對拉曼光譜定量分析影響的機制，成果近日在國際地學期刊Chemical Geology發表。
【化工儀器網 項目成果】近日，中科院海洋地質與環境重點實驗室閻軍研究團隊在深海環境對拉曼光譜定量分析影響機制方面取得新進展，揭示了溫度、鹽度等流體環境因素對拉曼光譜定量分析影響的機制，成果近日在國際地學期刊Chemical Geology發表。
拉曼光譜技術因其快速檢測、無損分析、適用于流體環境等優勢已被廣泛應用到深海極端環境(熱液與冷泉)和流體包裹體組分的原位分析中，但其作為分子振動光譜易受到外界溫度、壓力、鹽度等環境因素的影響，一直被認為無法用于定量分析。
前期，中科院海洋所已構建了深海環境下甲烷、二氧化碳、氫氣等組分的拉曼光譜原位定量分析方法。而深海高(低)溫、高壓、鹽度易波動的流體極端環境將給原位拉曼光譜的準確測量造成困難，而如何準確評估深海環境對拉曼光譜定量分析的影響，從而開展深海極端環境下拉曼光譜的高精度測量工作仍屬于國際性難題。
閻軍研究團隊選取深海與地質流體環境中均非常重要的甲烷氣體組分為研究對象，利用實驗內建立的深海極端環境模擬系統開展了深海熱液流體與地質流體環境的真實模擬，獲取了覆蓋深海與地質流體環境寬溫鹽范圍(0-300℃，0-5.0 mol/kg NaCl)的甲烷組分的定量校準模型，并通過對多種拉曼參數的精準量化。
溫鹽變化對拉曼光譜的影響以及溶解態甲烷組分在不同溫鹽條件下的定量分析模型
拉曼光譜定量分析模型是開展深海原位拉曼定量探測的基礎，因此本研究中構建的寬溫度、鹽度條件下甲烷組分的定量模型，以及溫鹽變動對拉曼定量分析影響的量化數據，將顯著提高深海環境下氣體組分原位拉曼光譜定量探測的精度，同時該方法在地質流體及流體包裹體中氣體揮發分的定量分析方面也具有良好適用性。
拉曼插入式探針在深海熱液噴口及生物群落環境中開展氣體組分的原位定量分析
特別研究助理李連福博士為文章第一作者，張鑫研究員為文章通訊作者。上述研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院特別研究助理資助項目、博士后面上基金等項目的資助。
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