水質(zhì)在線監(jiān)測對水環(huán)境管理及污染控制極為重要，傳統(tǒng)光度檢測法主要包括采樣、消解、顯色和檢測等復(fù)雜步驟，且需要高溫高壓環(huán)境，能耗高、試劑用量大，污染排放量大。目前，市場主流儀器適用范圍窄，已無法滿足目前高速增長的多場景、高精度需求。 來自武漢理工大學(xué)的光流控水質(zhì)監(jiān)測團隊針對現(xiàn)有技術(shù)高能耗，高污染的缺陷，通過材料、物理、化學(xué)、信息多學(xué)科的交叉，綜合利用光流控片上預(yù)處理技術(shù)、光熱協(xié)同催化技術(shù)和智能控制及信息處理技術(shù)，設(shè)計開發(fā)光流控水質(zhì)多參數(shù)在線監(jiān)測儀，推動水質(zhì)監(jiān)測儀器向低功耗、低排放、多參量、集成化、微型化和智能化的方向發(fā)展。

團隊成員們首先設(shè)計高反應(yīng)速率光流控預(yù)處理芯片構(gòu)建微反應(yīng)體系，采用光熱協(xié)同催化方法對污染物實現(xiàn)快速消解，利用二氧化錳優(yōu)異的催化性能以及對太陽光全波段吸收的特點，結(jié)合光流控芯片和光熱催化薄膜，設(shè)計了一個覆有二氧化錳薄膜的微型消解腔并與顯色單元構(gòu)成完整的光流控芯片；其次制備光學(xué)流通池，在光學(xué)流通池的兩端連接照射液芯的寬譜光源與微型光譜儀。在流通池通道中，顯色后的溶液吸收光源中特定波長的光，使得光信號透過后光強有所減弱。微型光譜儀接收顯色前后的光信號，并將模擬光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸?shù)街悄苄畔⑻幚砥脚_進行數(shù)據(jù)處理，計算出對應(yīng)待測參數(shù)的濃度；最后利用智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動采集水樣、定標(biāo)、檢測及數(shù)據(jù)實時傳輸，團隊成員還根據(jù)顯示系統(tǒng)的功能需求設(shè)計了一款A(yù)PP，其功能及系統(tǒng)設(shè)計包括信息顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理報警系統(tǒng)，使得裝置能夠更好的實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程監(jiān)測。

在國家和世界環(huán)保組織大力推進水質(zhì)檢測低排放低污染的時代背景下，光流控水質(zhì)監(jiān)測團隊響應(yīng)號召，成員們積極投身研發(fā)水質(zhì)在線監(jiān)測儀，旨在克服傳統(tǒng)水質(zhì)參數(shù)檢測方法在預(yù)處理及檢測過程中反應(yīng)條件苛刻、高功耗、高污染排放等問題。團隊所研發(fā)的裝置能在實現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)準(zhǔn)確快檢基礎(chǔ)上，降低能耗，增加收益，具有廣泛的應(yīng)用前景。