Bestimmung von Fluoren in der Umwelt mittels dreidimensionaler Fluoreszenz basierend auf multidimensionaler Kalibrierung

WANG You ,  

TANG Wen-tao ,  

LIU Jia-xin ,  

ZHOU Chen ,  

LI Yuan ,  

AN Rong ,  

MENG Wei ,  

QING Xiang-dong ,  

摘要

Fluoren (FLU) ist ein weit verbreiteter, persistent organischer Schadstoff in der Umwelt. Diese Studie schlägt eine Strategie vor, die auf multidimensionaler Kalibrierung basierend auf alternierender multilinearer Zerlegung kombiniert mit der dreidimensionalen Fluoreszenzmessung beruht, um die fluoreszenzspektralen Eigenschaften von FLU in verschiedenen Umweltproben zu untersuchen und eine schnelle Quantifizierung zu ermöglichen. Zunächst wurden wechselnde dreilinige Zerlegung (ATLD), erweiterte ATLD (AATLD) und wechselnde vierlinige Zerlegung (AQLD) verwendet, um fluoreszente Datenarrays von FLU in synthetischem Wasser bei unterschiedlichen pH-Werten zu analysieren. Es wurde festgestellt, dass sich das Anregungsspektrum von FLU beim Ändern des pH-Wertes von 3,0 auf 9,0 verformt, wobei die maximale Anregungswellenlänge eine Blauverschiebung erfährt, während das Emissionsspektrum unverändert bleibt. Die durchschnittlichen Rückgewinnungsraten (AR) von FLU lagen bei AATLD und AQLD bei (99,8±6,6)% bzw. (100±7,2)%, besser als bei ATLD ((103±7,7)%). Anschließend wurde ATLD verwendet, um die fluoreszenzspektralen Eigenschaften von FLU zu erforschen und schnell in verschiedenen Matrizen (Leitungswasser, Seewasser, Flusswasser und Boden) zu quantifizieren. Die Ergebnisse zeigten, dass der Matrizeneffekt die durch ATLD aufgelöste spektrale Form nicht verändert, jedoch die Quantifizierungsfähigkeit beeinflusst. Schließlich wurden AQLD und erweiterte AQLD (AAQLD) verwendet, um multidimensionale Datenarrays zu untersuchen, die unterschiedliche pH-Werte und Matrixinterferenzen umfassen, wobei AR-Werte von (107±12,4)% bzw. (99,7±9,5)% erzielt wurden, die den Matrizeneffekt effektiv überwinden und zufriedenstellende Ergebnisse liefern. Darüber hinaus wurden die entwickelten Methoden mit zwei Nachhaltigkeitsbewertungsinstrumenten (AGREE und MA) bewertet, die jeweils über 80,0% erreichten, was ausgezeichnete analytische Leistungen zeigt. Die Studie zeigt umfassend, dass multidimensionale Kalibrierungsmethoden einen „höheren Ordnungsvorteil“ besitzen, der es ermöglicht, Matrizeneffekte zu überwinden, die Quantifizierungsfähigkeit zu verbessern und FLU über multiple Matrizen hinweg genau zu detektieren und liefert eine theoretische Grundlage für die schnelle Erkennung von polyzyklischen aromatischen organischen Schadstoffen in multimatritischen Umweltproben.

关键词

Alternierende multilineare Zerlegung; dreidimensionale Fluoreszenz; Fluoren; multidimensionale Kalibrierung; polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

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