一种过滤杯、过滤装置及其在拉曼光谱面扫描检测方法中的应用与流程

本发明属于海洋检测技术领域，具体涉及一种过滤杯、过滤装置及其在拉曼光谱面扫描检测方法中的应用。

背景技术：

微塑料是指直径小于5毫米的塑料碎片或颗粒物，广泛分布于全球海域中，对海洋环境带来严重污染。为了探明环境中，特别是海洋环境中微塑料的分布、种类等特征，探究其物理化学性质，对生物体的毒理危害等作用时，需要将微塑料从水体、沉积物等样品中分离出来，进行后续鉴定检测工作。

拉曼光谱作为一种无损鉴定技术，可以快速准确地对微塑料进行类型鉴定，其面扫描技术可实现对特定区域的扫描分析，快速得出区域内颗粒物的类型等信息，对于微塑料的来源、分布、种类等特性研究具有重要的意义。

为了将微塑料从液体中分离出来，需要利用过滤装置将微塑料抽滤到滤膜上，过滤杯用于盛放液体，它与滤膜、砂芯过滤器、过滤瓶、真空抽滤泵等组装成过滤装置，从而将液体中的颗粒物抽滤到滤膜的圆形区域上，从而达到分离的目的，然后再利用拉曼光谱对滤膜的圆形区域进行面扫描检测。

然而实践证明，这种检测技术容易造成样品区域重复扫描或无用区域扫描，耗费大量的时间及人力，效率不高，不利于实现快速检测，同时，检测结果的准确性也不够准确，误差较大。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题和/或不足，本发明的目的在于提供一种过滤杯、过滤装置及其在拉曼光谱面扫描检测方法中的应用，检测效率高，检测结果准确、可靠。

本发明提供的技术方案如下：

一种过滤杯，包括：杯体(1)、杯口(2)和过滤出口(3)；其中，杯体(1)的顶部为杯口(2)，杯体(1)的底部设有矩形的过滤出口(3)。

进一步的，

在上述任一技术方案中，过滤出口(3)的下部设有磨砂底面(4)，磨砂底面(4)上设有与矩形过滤出口(3)同样大小且上下贯通的矩形开口。

进一步的，

在上述任一技术方案中，矩形过滤出口(3)的边长≤3cm；优选的，矩形过滤出口(3)的边长为1cm～3cm。

本发明还提供了一种过滤装置，主要是由上述的过滤杯以及滤膜、砂芯过滤器、过滤瓶和抽滤动力装置组成。

进一步的，

在上述任一技术方案中，过滤杯的磨砂底面开口处与滤膜紧密贴合，滤膜置于砂芯过滤器上，砂芯过滤器的下端与过滤瓶密封连接，过滤瓶与抽滤动力装置连接；优选的，通过夹具将过滤杯、滤膜、砂芯过滤器三者夹持。

本发明还提供了上述的过滤杯和/或上述的过滤装置在拉曼光谱面扫描检测方法中的应用。

本发明还提供了一种拉曼光谱面扫描检测方法，包括以下步骤：

(1)取待检的液体样品，经上述的过滤装置过滤后，将液体样品中的固体颗粒物富集在滤膜的矩形区域中；

(2)对上述滤膜的矩形区域进行拉曼光谱面扫描，通过软件划定目标区域，根据所获得拉曼光谱的峰位、峰强、峰宽进行伪彩色成像，得出该区域样品的组分分布、颗粒大小信息。

进一步的，

在上述任一技术方案中，矩形过滤出口是拉曼光谱面扫描矩形框的整数倍。

矩形过滤出口是拉曼光谱面扫描矩形框的整数倍，意思是指由整数倍(例如：1个、2个、3个、……等)的拉曼光谱面扫描矩形框可以组合成过滤出口的矩形。

进一步的，

在上述任一技术方案中，步骤(1)中，待检的液体样品是海水和/或海洋沉积物的浮选溶液，液体样品中的固体颗粒物是微塑料。

进一步的，

在上述任一技术方案中，步骤(1)中，将待检的液体样品倒入过滤杯中，开启抽滤动力装置，液体经矩形过滤出口抽滤到过滤瓶中，液体中的颗粒物留在滤膜的矩形区域。

本发明能够更好地适应拉曼光谱面扫描矩形框扫描要求，大大地提高了拉曼光谱面扫描的检测效率，能够更准确、高效地检测海洋环境样品中微塑料的类型，得出其形状、尺寸等物理信息，为探明海洋环境中微塑料分布特征、海岸带微塑料污染现状提供坚实的数据支持。

附图说明

图1为本发明过滤杯的正视结构示意图；

图2为本发明过滤杯的俯视结构示意图；

图中：1-杯体，2-杯口，3-过滤出口，4-磨砂底面。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1和2所示，本发明的过滤杯包括：杯体1、杯口2和过滤出口3，其中，杯体1的顶部为杯口2，杯体1的底部设有正方形(边长2.5cm，也可以是长方形)的过滤出口3；

进一步的，过滤出口3的下部设有磨砂底面4，磨砂底面4上设有与过滤出口3同样大小且上下贯通的开口；

由本发明过滤杯、滤膜、砂芯过滤器、过滤瓶和真空抽滤泵，可组成过滤装置，过滤杯的磨砂底面4开口处与滤膜紧密贴合，滤膜置于砂芯过滤器上，可以通过夹具将过滤杯、滤膜、砂芯过滤器三者夹持紧密，砂芯过滤器的下端与过滤瓶密封连接，过滤瓶与真空抽滤泵连接；

工作时，将待检的液体样品(如：海水、海洋沉积物的浮选溶液等；其中，海洋沉积物的浮选溶液：是海洋沉积物加入到饱和氯化钠水溶液中，利用饱和氯化钠水溶液密度大于微塑料颗粒密度的原理，使沉积物中微塑料漂浮上来，静置后收集的上清液，再进行后续抽滤工作)经杯口2倒入过滤杯中，开启真空抽滤泵，液体经正方形的过滤出口3抽滤到过滤瓶中，而液体中的塑料等颗粒物则会留在滤膜的正方形区域，从而实现待检样品的富集，集中在固定的小面积正方形中；

拉曼光谱面扫描检测方法，包括以下步骤：

(1)取待检的液体样品，经上述过滤装置过滤后，将液体样品中的固体颗粒物富集在滤膜的正方形区域中；

(2)对上述滤膜的正方形区域进行拉曼光谱面扫描，通过软件划定目标区域，根据所获得拉曼光谱的峰位、峰强、峰宽进行伪彩色成像，得出该区域样品的组分分布、颗粒大小等信息。

本发明的有益效果，有以下几点：

(1)将原有过滤杯圆形出水口改进为小面积正方形出水口，可以使微塑料富集到更小区域面积内，能够更好地适应拉曼光谱面扫描矩形框扫描要求，有效避免无用区域扫描和/或重复扫描，节省人力物力，实现快速准确检测；

(2)过滤杯的底面为磨砂设计，能够更好地保障过滤杯、滤膜、砂芯过滤器三者连接的密封性；

(3)大大地提高了拉曼光谱面扫描的检测效率，能够更准确、高效地检测海洋环境样品中微塑料的类型，得出其形状、尺寸等物理信息，为探明海洋环境中微塑料分布特征、海岸带微塑料污染现状提供坚实的数据支持。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。