申请/专利权人：南开大学

申请日：2021-09-01

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN113670882B

主分类号：G01N21/64

分类号：G01N21/64;G01N21/3577;G01N21/359;G01N21/35

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.12.07#实质审查的生效;2021.11.19#公开

摘要：本发明公开了一种利用二维相关光谱分析土壤纳米胶体与镉的相互作用的方法，涉及土壤化学领域，其主要步骤为将待提取土壤经风干研磨过筛超声离心最后冷冻干燥等一系列步骤先得到土壤纳米胶体，配置一定浓度的土壤纳米胶体溶液与一系列浓度梯度的镉溶液充分反应，分别测定混合后溶液的荧光光谱和冷冻干燥后的红外光谱，利用二维相关光谱分析土壤纳米胶体与镉的相互作用，提高信号分辨率，得到一维光谱无法观察到的信息。

主权项：1.一种利用二维相关光谱分析土壤纳米胶体与镉的相互作用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）土壤纳米胶体的提取：将待提取土壤风干后研磨过筛，加入超纯水超声分散并离心处理，最后冷冻干燥得到土壤纳米胶体固体；（2）样品溶液的制备：利用步骤（1）获得的土壤纳米胶体制备土壤纳米胶体溶液，并配置一系列浓度梯度的镉离子溶液，调节二者混合溶液pH=7，充分混匀24h后得到待测溶液；（3）荧光光谱的采集：取一部分待测溶液，采用荧光分光光度仪采集同步荧光信号，每个样本采集3次，分别得到土壤纳米胶体与不同浓度梯度镉溶液作用下的同步荧光光谱数据；（4）傅里叶红外光谱的采集：剩余的待测溶液冷冻干燥后，采用傅里叶红外光谱仪采集红外光谱数据，每个样本采集3次，分别得到土壤纳米胶体与不同浓度梯度镉溶液作用下的红外光谱数据；（5）二维相关光谱分析：基于步骤（3）得到的样品的荧光光谱和步骤（4）得到的近红外光谱信息，使用2Dshige软件将数据转换成适用于二维相关光谱分析的新光谱矩阵，利用Origin9.0软件绘制同步荧光和红外光谱的同步异步二维相关光谱；荧光的异步二维相关光谱提供了土壤胶体活性组分与镉结合反应的顺序关系，交叉峰（362,385）和（380,460）均呈正值，表明强度变化顺序为：362nm类富里酸组分460nm类腐殖酸组分280nm类蛋白质组分；在1048cm−1处由多糖的C−O引起的伸缩振动的峰值下降最为明显，利用顺序排列的规则，通过土壤纳米胶体结合镉后结构变化遵循下列顺序：多糖C−O醚类芳香νC=C，说明土壤胶体与镉的亲水性结合位点多于疏水性位点；交叉峰（300nm,1048cm-1）和（410nm,1620cm-1）的峰值都为负，而在1040cm−1多糖νC−O和1620cm−1苯环νC=C和300nm交叉峰变化最显著，表明土壤胶体的多糖组分和苯环类是的类富里酸成分中主要的荧光分子，这些荧光基团和表面官能团参与了土壤胶体和镉之间的相互作用。

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