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中科院海洋所在深海環(huán)境對(duì)拉曼光譜定量分析影響機(jī)制方面取得新進(jìn)展
2021年09月03日 15:05:45
來源：中國科學(xué)院海洋研究所 點(diǎn)擊量：7256
中科院海洋地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室閻軍研究團(tuán)隊(duì)在深海環(huán)境對(duì)拉曼光譜定量分析影響機(jī)制方面取得新進(jìn)展，揭示了溫度、鹽度等流體環(huán)境因素對(duì)拉曼光譜定量分析影響的機(jī)制，成果近日在國際地學(xué)期刊Chemical Geology發(fā)表。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，中科院海洋地質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室閻軍研究團(tuán)隊(duì)在深海環(huán)境對(duì)拉曼光譜定量分析影響機(jī)制方面取得新進(jìn)展，揭示了溫度、鹽度等流體環(huán)境因素對(duì)拉曼光譜定量分析影響的機(jī)制，成果近日在國際地學(xué)期刊Chemical Geology發(fā)表。
拉曼光譜技術(shù)因其快速檢測、無損分析、適用于流體環(huán)境等優(yōu)勢(shì)已被廣泛應(yīng)用到深海極端環(huán)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(dòng)光譜易受到外界溫度、壓力、鹽度等環(huán)境因素的影響，一直被認(rèn)為無法用于定量分析。
前期，中科院海洋所已構(gòu)建了深海環(huán)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(dòng)的流體極端環(huán)境將給原位拉曼光譜的準(zhǔn)確測量造成困難，而如何準(zhǔn)確評(píng)估深海環(huán)境對(duì)拉曼光譜定量分析的影響，從而開展深海極端環(huán)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(tuán)隊(duì)選取深海與地質(zhì)流體環(huán)境中均非常重要的甲烷氣體組分為研究對(duì)象，利用實(shí)驗(yàn)內(nèi)建立的深海極端環(huán)境模擬系統(tǒng)開展了深海熱液流體與地質(zhì)流體環(huán)境的真實(shí)模擬，獲取了覆蓋深海與地質(zhì)流體環(huán)境寬溫鹽范圍(0-300℃，0-5.0 mol/kg NaCl)的甲烷組分的定量校準(zhǔn)模型，并通過對(duì)多種拉曼參數(shù)的精準(zhǔn)量化。
溫鹽變化對(duì)拉曼光譜的影響以及溶解態(tài)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(chǔ)，因此本研究中構(gòu)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(dòng)對(duì)拉曼定量分析影響的量化數(shù)據(jù)，將顯著提高深海環(huán)境下氣體組分原位拉曼光譜定量探測的精度，同時(shí)該方法在地質(zhì)流體及流體包裹體中氣體揮發(fā)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(huán)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(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中國科學(xué)院特別研究助理資助項(xiàng)目、博士后面上基金等項(xiàng)目的資助。
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