激光梯度热脱附与拉曼光谱联用的PM_(2.5)检测系统构建

【摘要】全国性的严重雾霾天气使得大气中细颗粒物(PM2.5)检测成为研究关注的热点,目前国标中仅涉及PM25颗粒物浓度的检测,而针对PM2.5颗粒物成分量检测的技术和仪器是当下研究的重点。我国每年都有大量的有毒气体和颗粒物排放到大气中,吸附在细颗粒物上的有机污染物,能够长时间逗留在大气中,通过呼吸道、消化道和皮肤进入人体,其表现出来的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味会导致人体出现种种不适反应,对人体健康造成较大的影响,研究大气细颗粒物中有机物组分和含量,具有重要的现实意义。然而,现行的PM2.5中痕量有机物分析所常用的萃取方法都需要对细颗粒物进行溶剂洗脱,样品处理时间长,样品需求量大,在分析之前需要经过单独的萃取过程,不支持在线分析,并且无法进行挥发性有机化合物的测定。基于以上问题的考虑,本课题构建了一套激光梯度热脱附非接触样品前处理系统,并与激光拉曼光谱技术联用,对大气细颗粒物PM2.5中所含的痕量有机化合物的直接检测进行了初步的应用研究,取得了一定的初探性结论,并为以后细颗粒物的在线溯源分析提供了条件。论文主要包括以下内容：1.简要介绍了大气颗粒物的污染现状、来源、化学组成和样品采集的基本原理,概括了大气颗粒物中痕量有机物分析的前处理方法并进行比较,指出热脱附技术的优势,介绍了拉曼光谱的基本原理、结构以及激光拉曼光谱的研究现状和方向。2.介绍了激光梯度热脱附-激光拉曼光谱联用系统的总体结构方案和硬件设计,着重介绍了样品室结构设计和各部件的原理、结构以及功能。3.介绍了激光梯度热脱附样品前处理控制系统的软件实现,详细介绍了各功能模块的设计过程,并实现了模糊自适应控制器的设计与仿真。4.对本文设计的激光梯度热脱附与拉曼光谱联用系统进行基础应用研究,实现对PM2.5样品有机物组分的定性分析和拉曼差谱研究。5.总结与展望。
【作者】王步云；
【导师】周建光；
【作者基本信息】浙江大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】样品前处理；激光梯度热脱附；拉曼光谱；模糊自适应控制；

【参考文献】
[1]周昕.基于LabVIEW的调距桨在线监测系统研究[D].宁波大学,船舶与海洋工程（专业学位）,2014,硕士.
[2]张肖曼.基于BP神经网络的机车走行部滚动轴承的故障诊断研究[D].北京交通大学,安全技术及工程,2013,硕士.
[3]侯颖.丙烯酸甲酯精制单元精馏塔的建模与仿真[D].北京化工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[4]韩莉果.液固流化床换热器分布装置及其分布性能研究[D].河北工业大学,化工过程机械,2004,硕士.
[5]马明生.缺血后处理对再灌注损伤鼠肺NF-κB和TNF-α mRNA表达的影响[D].遵义医学院,外科学（专业型学位）,2013,硕士.
[6]史敏.中外建筑节能法律制度比较研究[D].山西财经大学,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[7]杨莉.小麦根皮层通气组织建成过程中细胞壁降解和相关酶类定位研究[D].华中农业大学,细胞生物学,2014,硕士.
[8]许王桥.现代汉语派生词研究[D].扬州大学,语言学及应用语言学,2011,硕士.
[9]陈智.农村劳动力转移对城乡收入差距影响的统计分析[D].兰州商学院,统计学,2014,硕士.
[10]袁杰,史海波,刘昶.基于最小二乘拟合的模糊隶属函数构建方法[J].控制与决策,2008,11:1263-1266+1271.
[11]刘杰.我国刑法中的典型包庇犯罪研究[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[12]高飞,梅凯城,张元鸣,卢书芳,肖刚.基于优先数系的产品族型谱规划模型研究[J].计算机集成制造系统.
[13]王晶.雌激素联合顺铂治疗人卵巢癌细胞裸鼠移植瘤组织中Survivin mRNA的检测及意义[D].泰山医学院,妇产科学,2012,硕士.
[14]刘良友.谐波齿轮减速器测试分析与跑合控制系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2014,硕士.
[15]周望存.基于数据融合的船舶内燃机故障诊断方法的研究[D].江苏科技大学,轮机工程,2014,硕士.
[16]黄钊.高原低氧低温复合作用对大鼠血管内皮细胞的损伤及其防治作用的研究[D].天津体育学院,运动人体科学,2013,硕士.
[17]邹英.基于M公司中层管理者胜任力模型的360度绩效评估研究[D].华中师范大学,企业管理,2014,硕士.
[18]王健新.我国侦查机关适用非法证据排除规则的困境与出路[D].华侨大学,法律,2013,硕士.
[19]杜宜涛.外向型经济与不良信贷[D].宁波大学,国际商务（专业学位）,2013,硕士.
[20]崔乃刚,王平,郭继峰,程兴.空间在轨服务技术发展综述[J].宇航学报,2007,04:805-811.
[21]姚罗.锚杆无损检测中声频应力波衰减规律研究[D].西南交通大学,地质工程,2014,硕士.
[22]杨丽.寡聚β-环糊精键合聚合物固定相分离天然产物活性成分[D].北京化工大学,生物化工,2008,博士.
[23]王惠峰,李战怀,张晓,孙鉴,赵晓南.支持并发更新的云存储数据持有性审计方法[J].计算机工程.
[24]朱可.西部地区城镇化质量综合测度研究[D].重庆工商大学,区域经济学,2014,硕士.
[25]王帅.受限高斯光束大气传输特性分析与数值模拟研究[D].南京理工大学,光学,2013,硕士.
[26]王燕,张辉.民生创新与服务业转型[J].中共中央党校学报,2014,01:99-102.
[27]曹东屏.工作流技术在电信企业办公自动化系统中的应用研究[D].重庆大学,电子与信息工程,2003,硕士.
[28]赵洁,王大勇,李艳,王云新,张亦卓.数字全息显微术应用于生物样品相衬成像的实验研究[J].中国激光,2010,11:2906-2911.
[29]曾想.耗散光子弹在碰撞过程中的能量交换[D].湘潭大学,理论物理,2012,硕士.
[30]张华玲.生物级乳酸脱水制丙烯酸的催化剂及工艺研究[D].大连理工大学,化学工艺,2013,硕士.
[31]傅登明,刘惠生,王方,纪扬,李文兵,林彦生.本钢转炉自动化二级网关系统[J].冶金自动化,2005,05:21-25.
[32]李满.氧糖剥夺/再灌注星形胶质细胞HMGB1对神经干细胞增殖的影响及机制研究[D].重庆医科大学,神经病学,2014,博士.
[33]齐新勇.融合多特征的图像检索研究[D].重庆大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[34]朱晓萍.L-肉碱的提取检测及减肥抗疲劳功能的研究[D].天津科技大学,食品科学,2004,硕士.
[35]张彩良.基于碳平衡原理的在用天然气汽车燃气消耗量检测方法研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2014,硕士.
[36]黄蓉.基于神经网络代数算法的电磁环境评价[D].西南交通大学,应用数学,2013,硕士.
[37]林小雷.RNA干扰沉默G9a基因对胃癌MCG803细胞增殖、凋亡及组蛋白H3K9甲基化的影响[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[38]郑诚,欧阳为民,蔡庆生.一种有效的的时间序列维数约简方法[J].小型微型计算机系统,2002,11:1380-1383.
[39]蔡煜东,姚林声.用人工神经网络建立油田采收率模型[J].石油地球物理勘探,1994,02:166-169+260.
[40]杨虎.自动拧紧螺栓设备上集成气动打标设备[J].南方农机,2015,01:54-56+58.
[41]秦月.硅藻土基中高温复合相变储能材料工艺及性能的研究[D].中国地质大学（北京）,材料科学与工程,2014,硕士.
[42]蔡妍妍.基金会费用核算与披露问题研究[D].青岛大学,会计学,2013,硕士.
[43]邱理宁.我国商业银行汇率风险计量方法研究[D].南京财经大学,金融学,2012,硕士.
[44]郭励.80后油画者对印象画派的认识[D].南昌大学,美术学,2012,硕士.
[45]毋晓敏.无机—有机杂化的Cu（Ⅰ）/Ag（Ⅰ）碘化物合成、结构及发光研究[D].山西师范大学,化学,2013,硕士.
[46]周东红,熊晓军.一种高精度地层压力预测方法[J].石油地球物理勘探,2014,02:344-348+222.
[47]邹红军.零售企业数据资源利用和分析——富基商业智能BI系统应用简介[J].市场与电脑,2002,12:37.
[48]吕强,高彦明,钱培德.共享信息素矩阵:一种新的并行ACO方法[J].自动化学报,2007,04:418-421.
[49]向海飞.雷达地物回波统计特征参数提取与成像方法研究[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]常立存.跨季节太阳能供暖系统设计[D].西安建筑科技大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.