深紫外波段苯的差分光学吸收光谱DOAS定量方法研究
2021-10-17叶凯迪孟凡昊张鹤露谢品华徐文斌
叶凯迪, 秦 敏, 方 武, 段 俊, 唐 科,孟凡昊, 张鹤露, 谢品华,3, 徐文斌
1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031 2. 中国科学技术大学科学岛分院, 安徽 合肥 230026 3. 中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心, 中国科学院城市环境研究所, 福建 厦门 361021 4. 光学辐射重点实验室, 北京 100854
引 言
苯(C6H6)是苯系物(BTX)的重要成分之一, 广泛参与大气中的光化学反应。 C6H6在大气中主要通过与OH自由基反应促使光化学烟雾的形成[1]; 同时C6H6也具有一定的毒性, C6H6在1993年即被世界卫生组织( WHO) 确定为致癌物, 中国于2007年也将C6H6列为致癌物质[2]。 因此, 开展C6H6的高灵敏准确定量测量对研究其化学行为过程至关重要。
差分光学吸收光谱(DOAS)技术由Platt等于20世纪70年代末提出[3], 由于具有多组分同步测量、 测量精度高、 可实时在线等优点, 被广泛应用于大气痕量污染物的监测, 大气中苯系物的DOAS测量始于20世纪90年代[4-5]。 目前DOAS技术主要通过测量C6H6在240~260 nm处的特征吸收来定量C6H6的浓度, 但采用该波段测量需要考虑苯系物之间由于相似的特征吸收结构存在的交叉干扰、 O2的非线性吸收以及其他气体的吸收重叠等问题[6-7]。 在采用该波段进行苯系物的光谱解析时, 要求光谱仪的最优光学分辨率需满足0.15~0.16 nm[8]。 Dawes等[9]于2017年通过真空紫外光谱技术获得了115~330 nm的C6H6的吸收截面。 相比于DOAS方法通常采用的240~260 nm测量波段, 190~210 nm波段具有更大的吸收截面, 且O2和O3等干扰气体在190~210 nm波段没有窄带吸收特征, 同时对光谱仪的光学分辨率也不如传统测量波段要求严苛。……
