中文摘要：

本项目基于Teflon AF－2400管既具有透气性，又可以同时充当液芯光波导长光路吸收池的两个特性通过增加吸收长度，提高灵敏度；以及利用不同气体扩散速度的差异，建立和解析多元时间相关光谱，分离干扰，提高选择性，达到进一步降低检测限的目的。时间相关光谱分析技术无需达到平衡，可以在动态进行测量，降低了响应时间，可以实现快速连续测量。此外，再结合直接测量光强新方法，增强光源强度，获得超高灵敏度。实现水相中μg/L级气体苯的在线监测。从光的波动理论，研究液芯光波导长光路吸收池中光的传输与吸收池的几何长度，芯部的浓度，芯径大小，光源的带宽及分子散射特性的关系，揭示实验中发现的吸光度大于或小于比尔定律预期值的机理，为此类分析方法和仪器的研制提供理论依据。本方法属于暴露水平检测手段，数据时效性好，无需样品前处理。方法简单，选择性好，灵敏度高，可以对河流，湖泊以及水源中的苯系物进行在线监测。

结论摘要：

本项目基于Teflon AF－2400 管既具有透气性，又可以同时充当液芯光波导（LCW）长光路吸收池的特性，用分光光度法对水中的苯系物进行检测。Teflon AF－2400 管同时充当了三个部件 萃取器，将苯系物与水分开； 长光路吸收池，吸收长度可根据需要长达几米；浓缩器，浓缩待测溶液。本方法数据时效性好，无需样品前处理，灵敏度高，可以对河流，湖泊以及水源中的苯系物进行在线监测。 本方法基于苯系物的扩散，光谱响应与时间，液芯溶剂，2400管的尺寸，取样方式和流动方式有关。但目前未见系统的报道。 本课题从理论和实验两个方面详细研究了这些关系。结果表明经过必须的响应时间之后， 吸光度随时间线性变化，线性相关系数为0.999. 吸光度随时间的变化率比目前常规的瞬时吸光度灵敏度高。使用与样品亲和的溶剂做液芯，降低管壁的厚度和内经，以及增加样品的流速可以降低响应时间和提高灵敏度。对液相检测，样品流速有最大值限制。超过最大流速，灵敏度降低。增加LCW的长度，灵敏度可等倍增加，但响应时间降低。对10cm长 LCW，苯的相应时间为4min，检测限为0.04 mg l-1。对20cm长 LCW，甲苯的响应时间为5min，检测限为0.02 mg l-1。对0.5 mg l-1 苯样品，相对误差为7.4 ± 3.7 %。此外，本研究建立了多元时间相关光谱模型，编写了多元时间序列预测软件，预测相对误差为5%。 本研究为基于Teflon AF 2400 LCW液相气体传感器的设计和开发提供了了理论和实验基础。