光流控水质监测——引领水质监测新时代

水质在线监测对水环境管理及污染控制极为重要，传统光度检测法主要包括采样、消解、显色和检测等复杂步骤，且需要高温高压环境，能耗高、试剂用量大，污染排放量大。目前，市场主流仪器适用范围窄，已无法满足目前高速增长的多场景、高精度需求。

来自武汉理工大学的光流控水质监测团队针对现有技术高能耗，高污染的缺陷，通过材料、物理、化学、信息多学科的交叉，综合利用光流控片上预处理技术、光热协同催化技术和智能控制及信息处理技术，设计开发光流控水质多参数在线监测仪，推动水质监测仪器向低功耗、低排放、多参量、集成化、微型化和智能化的方向发展。

团队成员们首先设计高反应速率光流控预处理芯片构建微反应体系，采用光热协同催化方法对污染物实现快速消解，利用二氧化锰优异的催化性能以及对太阳光全波段吸收的特点，结合光流控芯片和光热催化薄膜，设计了一个覆有二氧化锰薄膜的微型消解腔并与显色单元构成完整的光流控芯片；其次制备光学流通池，在光学流通池的两端连接照射液芯的宽谱光源与微型光谱仪。在流通池通道中，显色后的溶液吸收光源中特定波长的光，使得光信号透过后光强有所减弱。微型光谱仪接收显色前后的光信号，并将模拟光信号转换成数字信号传输到智能信息处理平台进行数据处理，计算出对应待测参数的浓度；最后利用智能控制系统，实现自动采集水样、定标、检测及数据实时传输，团队成员还根据显示系统的功能需求设计了一款APP，其功能及系统设计包括信息显示系统、数据传输系统和数据处理报警系统，使得装置能够更好的实现实时远程监测。

在国家和世界环保组织大力推进水质检测低排放低污染的时代背景下，光流控水质监测团队响应号召，成员们积极投身研发水质在线监测仪，旨在克服传统水质参数检测方法在预处理及检测过程中反应条件苛刻、高功耗、高污染排放等问题。团队所研发的装置能在实现水质参数准确快检基础上，降低能耗，增加收益，具有广泛的应用前景。（供稿：高分子2001班周航 摄影：高分子2001班陈涛）

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