趙美玲 ，黃汝錦 ，楊 露

1.中國科學院地球環(huán)境研究所 黃土與第四紀地質國家重點實驗室，西安 710061

2.中國科學院大學，北京 100049

3.中國科學院第四紀科學與全球變化卓越創(chuàng)新中心，西安 710061

含碳氣溶膠對空氣質量和地-氣系統(tǒng)輻射平衡有顯著影響（Chung et al，2012），主要包括黑碳和有機碳氣溶膠兩部分。傳統(tǒng)觀念認為黑碳是含碳氣溶膠中唯一吸光組分，有機氣溶膠對光只有散射作用。但隨著對大氣氣溶膠研究的深入，發(fā)現(xiàn)部分有機氣溶膠組分也具有吸光性且這一現(xiàn)象被越來越多的研究所證實（Andreae and Gelencsér，2006；Laskin et al，2015）。Andreae and Gelencsér

（2006）首次將這類吸光性有機氣溶膠命名為棕碳（brown carbon，BrC）。棕碳的光學性質與黑碳有很大區(qū)別，黑碳的吸光在整個紫外 — 可見光區(qū)都較強，而棕碳在紫外 — 可見光區(qū)的吸光則具有波長依賴性，即吸光強度隨波長的增加而迅速降低（Bond and Bergstrom，2006；Feng et al，2013）。研究結果表明：棕碳對含碳氣溶膠的吸光貢獻可達19% — 40%（Liu et al，2015；Zhang et al，2017）。

目前關于棕碳的研究主要集中于光學性質、化學組成、來源和形成機制等方面，但由于棕碳組成的復雜性，因此對其各方面的認知還比較局限（Alexander et al，2008；Bahadur et al，2012；Nguyen et al，2012；張璐等，2017；Xie et al，2017；陳前和陳慶彩，2021）。棕碳的環(huán)境影響主要體現(xiàn)在對地表太陽輻射平衡的影響，因此關于棕碳光學性質的研究最為廣泛。目前棕碳光學性質的測量方法主要包括光聲光譜法、光學透射法和溶劑萃取法（Yang et al，2009；Hecobian et al，2010；Zhang et al，2013；Yuan et al，2016）。其中溶劑萃取法較為常用，溶劑萃取法是指用溶劑萃取大氣樣品然后對萃取液進行后續(xù)分析的一種測量方法。溶劑萃取法不僅可以排除黑碳對棕碳光學性質測量的影響（Lack and Langridge，2013），還可以進一步分析棕碳的化學組分。目前常用的萃取溶劑包括水和部分有機溶劑（如乙腈、甲醇、有機混合溶劑等）（Chen and Bond，2010；Lin et al，2017；Liang et al，2020；Yuan et al，2020）。近年來相關工作討論了不同溶劑對棕碳的萃取效果。如Chen and Bond（2010）對比了乙腈、甲醇、水、正己烷對生物質燃燒所排放棕碳的提取效果，發(fā)現(xiàn)乙腈和甲醇相比于水和正己烷能夠提取出更多的吸光性物質，兩者對有機物的萃取效率分別為92%、98%。而關于甲醇和水對棕碳萃取效果的研究結果表明甲醇對棕碳的提取效率高于水（Chen and Bond，2010；Zhang et al，2013；Cheng et al，2016）。Lin et al（2017）對比了受生物質燃燒影響的大氣氣溶膠樣品在不同溶劑中光學性質的差異，發(fā)現(xiàn)與水和乙腈相比，有機混合溶劑（乙腈∶二氯甲烷∶正己烷= 2∶2∶1）所提取樣品的吸光強度更高。這些研究結果表明溶劑萃取法中萃取溶劑的選取對棕碳光學性質有很大影響，但是討論產生這種差異原因的研究還較少。

上述研究所選取的樣品是受生物質燃燒源影響的大氣樣品或者是燃燒實驗采集的樣品，而關于溶劑對于實際大氣樣品中棕碳提取效果的研究還比較少。因此，本文對比了傳統(tǒng)上認為提取效率較高的混合溶劑（乙腈∶二氯甲烷∶正己烷= 2∶2∶1）和目前常用的提取溶劑甲醇對實際大氣樣品中棕碳提取效果，并從以下兩個方面討論出現(xiàn)差異的原因：（1）不同溶劑對棕碳提取效率的差異；（2）溶劑效應。為了驗證提取效率的差異，本研究對比了混合溶劑和甲醇所提取有機化合物的總量、同一樣品用兩種溶劑所提取棕碳的吸收光譜以及兩種溶劑多次萃取的吸收光譜。而為了驗證溶劑效應，本研究測量了目前已知主要的兩類吸光性組分（多環(huán)芳烴和硝基芳香族化合物）在這兩種溶劑中的吸收光譜。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

采樣地點位于中國科學院地球環(huán)境研究所樓頂（34°13′12″ N，109°00′36″ E），距地面約10 m，臨近交通主干道，周圍主要是住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)。選取了2019年2月14 — 15日所采集的三個總懸浮顆粒物（TSP）樣品，每次采樣時間12 h（08∶00 — 20∶00，20∶00 — 次日08∶00）。采樣器為廣州昆侖自動化設備有限公司研制的JYBDW型大流量采樣器，采樣流量為0.3 m3· min-1。樣品采集于石英纖維濾膜上（20.3 cm×25.4 cm，Whatman，QM-A），采樣前空白濾膜在450℃下灼燒6 h，采集后的樣品用干凈的鋁箔包裹并置于冰箱（-18℃）中待分析。

1.2 吸收光譜及有機碳含量的測量

樣品總碳（total carbon，TC）值的測量使用熱光法碳分析儀（DRI 2011）的IMPROVE A法。測量溶劑萃取前后TC值的方法為：裁取0.526 cm2的濾膜2份。其中1份直接測量TC值，即為溶劑萃取前的TC值。另1份置于15 mL棕色玻璃瓶中，加入萃取溶劑（混合溶劑或甲醇）5 mL超聲萃取30 min，將萃取后的濾膜置于通風櫥中自然晾干24 h，晾干后測量得到的TC值，即為溶劑萃取后的TC值。由于萃取前后濾膜上不溶性碳的損失很少，因此萃取前后總碳的差值即為溶劑所萃取有機碳的總量（Subramanian et al，2006；Cheng et al，2012；Cheng et al，2016）

溶劑萃?。喝?.526 cm2的濾膜置于15 mL棕色玻璃瓶中，加入萃取溶劑（有機混合溶劑或甲醇）5 mL超聲萃取30 min。為了除去萃取液中不可溶物質，萃取液用0.45 μm的PTFE過濾頭過濾后再進行光學性質的測量。

溶劑多次萃取實驗：第1次溶劑萃?。ㄝ腿∵^程同上）結束后，用氮氣將濾膜吹干再加入第2次的萃取溶劑進行萃取，第2次萃取后再用氮氣將濾膜吹干，加入第3次的萃取溶劑進行萃取。第1、2次與第3次所用萃取溶液不同，如第1、2次用甲醇則第3次用混合溶劑，反之亦然。這樣操作的目的，是為了驗證第1、2次萃取完全后，換另一種溶劑是否還能萃取出吸光性有機物。

吸收光譜的測量是用液芯波導毛細管池（LWCC-3100，world precision instrument）相連的紫外 — 可見分光光度計測量（波長范圍：250 — 700 nm）樣品的萃取液獲得，儀器的光程為0.94 m。

1.3 光學性質的計算

根據(jù)LWCC-紫外 — 可見分光光度計的數(shù)據(jù)，可通過公式(1)計算出棕碳的吸收系數(shù)Absλ（absorption coefficient，Mm-1）（Hecobian et al，2010）：

式中：A700是在700 nm處的吸光強度，用于基線扣除。V1代表萃取溶劑（混合溶劑或者甲醇）的體積（mL），Va是所萃取樣品對應的采樣體積（m3），L是光程（0.94 m）。由于吸收系數(shù)是以e為底的，因此公式中l(wèi)n(10)是將紫外 — 可見分光光度計所記錄的以10為底的對數(shù)數(shù)據(jù)轉化為自然對數(shù)數(shù)據(jù)。

根據(jù)樣品所測量的OC、EC值及其吸收系數(shù)通過公式(2)可計算出樣品的質量吸收效率MAE（mass absorption efficient，單位m2· g-1（以碳計））：

式中：M（μg · m-3）是溶于混合溶劑或者甲醇的有機碳濃度（OSOC或MSOC），此值用溶劑萃取前后OC的差值表示（Chen and Bond，2010）。

AAE（?ngstr?m absorption exponent）是表征提取溶劑中發(fā)色團的波長依賴性的數(shù)值，其值可根據(jù)公式(3)求出：

式中：k是與發(fā)色團濃度相關的常數(shù)項，本文中AAE值的計算是通過300 — 500 nm log Absλ與logλ的線性回歸求得。

2 結果與討論

2.1 混合溶劑和甲醇提取樣品的光學性質差異

混合溶劑和甲醇提取樣品的吸收光譜如圖1所示。從圖1a中可以看出在300 — 600 nm兩者的吸收系數(shù)均隨著波長的增加而迅速減小，在紫外 — 可見光區(qū)有明顯的波長依賴性，這與目前棕碳光學性質的研究結果一致（Hecobian et al，2010；Lack et al，2012；Yan et al，2018）。在300 — 600 nm，甲醇所提取樣品的吸收系數(shù)均值是混合溶劑的1.8倍左右（1.8 ± 0.1）。在365 nm處，混合溶劑和甲醇提取樣品的吸收系數(shù)分別為(7.6 ± 4.5) Mm-1、(14.6 ± 9.5) Mm-1。其中甲醇所提取樣品在365 nm處吸收系數(shù)與國內其他城市的冬季數(shù)值相比較低，如北京冬季甲醇提取的棕碳吸收系 數(shù) 為(26.6 ± 18.8) Mm-1（Cheng et al，2016），西安為(34.4 ± 18.4) Mm-1（Yuan et al，2020），廣州為23.5 Mm-1（Li et al，2019），榆林為(27.5 ± 12.0) Mm-1（Lei et al，2018）。在250 — 300 nm甲醇提取的棕碳吸收系數(shù)出現(xiàn)了峰值，而混合溶劑的吸收系數(shù)隨波長的降低仍在增加。出現(xiàn)這種譜圖差異的原因可能是兩種溶劑提取出的吸光性有機物質的組成不同。根據(jù)相似相溶原理，萃取溶劑的極性與其所萃取目標物的極性相近。由于甲醇和混合溶劑的極性范圍不同，因此兩種溶劑所萃取的目標物質的極性也不同?；旌先軇O性范圍更廣，可能提取出一些甲醇無法提取的在短波長處有強吸光的有機化合物。

混合溶劑和甲醇提取棕碳的AAE值分別為5.5 ± 0.3、5.7 ± 0.3（表1）。甲醇所提取棕碳的AAE值低于北京（7.1）（Cheng et al，2016）、三峽地區(qū)（9.0）（Peng et al，2020），但遠高于喜馬拉雅（3.8）這樣人為污染相對較少的地區(qū)（Kirillova et al，2016）。AAE值表征了棕碳吸收系數(shù)隨波長變化的快慢，可以反映棕碳組分以及來源。如Yuan et al（2020）對比了郊區(qū)、農村以及城市地區(qū)棕碳的AAE值，發(fā)現(xiàn)大部分城市地區(qū)棕碳的AAE值低于郊區(qū)及農村地區(qū)，并認為可能是城市地區(qū)人為排放源導致此種差異的產生。除此之外，同一地區(qū)的AAE值表現(xiàn)出了明顯的季節(jié)性差異，這是由于在不同季節(jié)棕碳的來源以及生成過程不同（Li et al，2020；Yuan et al，2020；Luo et al，2021）。因此本研究認為西安相較于北京、三峽以及喜馬拉雅地區(qū)AAE值差別較大，是由于這些地區(qū)棕碳排放源及生成過程存在差異。

表1 甲醇和混合溶劑提取的棕碳在365 nm處的吸收系數(shù)（Abs）、質量吸收效率（MAE）、吸收埃指數(shù)（AAE）值及提取效率Tab. 1 The Abs365, MAE365 and AAE of methanol and organic mixed solvent-soluble BrC and the extraction efficiency of OC by methanol and organic mixed solvent

如圖1b所示，甲醇和有機混合溶劑所萃取棕碳質量吸收系數(shù)曲線在280 nm處出現(xiàn)交點，甲醇所萃取棕碳質量吸收效率在280 — 600 nm明顯高于混合溶劑（倍數(shù)為1.2 ± 0.1），而在250 — 280 nm混合溶劑明顯高于甲醇（倍數(shù)為1.4 ± 0.5）。兩者在365 nm處質量吸收效率分別為(0.7 ± 0.4) m2· g-1、(0.9 ± 0.5) m2· g-1。根據(jù)圖1吸收系數(shù)以及質量吸收效率隨波長的變化，不難看出混合溶劑所萃取的棕碳與甲醇相比其吸光能力在短波長更強（250 — 280 nm），在長波長處較弱。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是混合溶劑所提取的棕碳類物質在短波長處的吸光較強。已有研究表明：特定波段的吸光可以反映棕碳化學性質，這樣表征的主要依據(jù)是棕碳類物質的吸光與其所含官能團密切相關（Turro et al，2012）。如腐殖質類物質（humic like substances，HULIS）是棕碳的主要吸光性組分之一（Bahadur et al，2012；Chung et al，2012），其在270 — 280 nm的吸光可以表征腐殖質類物質的芳香性（Traina et al，1990；Chin et al，1994）。而富里酸在250 — 300 nm所表現(xiàn)出的吸光特性主要是由于其所含C C 和 C O 的π→π* 電子躍遷（Chin et al，1994；Peuravuori and Pihlaja，1997）。再如咪唑這類含氮雜環(huán)的吸光性物質主要的吸收波長在280 nm 左右（Nozière et al，2009；Kampf et al，2012；Teich et al，2016）。因此本研究認為，混合溶劑和甲醇所提取的棕碳類物質在化學組成上存在差異。

圖1 混合溶劑和甲醇提取樣品的吸收系數(shù)（a）和質量吸收效率（b）譜圖Fig. 1 Absorption spectrum (a) and MAE (b) for samples extracted by organic mixed solvent and methanol

2.2 混合溶劑和甲醇提取有機物質的差異性

從上文的結果中，發(fā)現(xiàn)混合溶劑和甲醇提取棕碳的光學性質有很大差異，本研究認為原因是兩種溶劑所提取的目標物質在化學組成上存在差異。

為了進一步驗證這個結論，本研究對比了兩種溶劑提取有機物質總量。即通過對比溶劑萃取前后濾膜上TC的差值來計算兩種溶劑對有機物質的提取效率（Subramanian et al，2006；

Chen and Bond，2010；Cheng et al，2012；Cheng et al，2016）。結果如表1所示，甲醇提取的有機物總量比混合溶劑高出20%左右，其中溶劑萃取 前 樣品TC的 均 值為(26.8 ± 11.9) μg · cm-2，甲醇和混合溶劑萃取后樣品TC的均值分別為(9.8 ± 4.1) μg · cm-2，(15.15 ± 6.4) μg · cm-2?；旌先軇┑臉O性范圍比甲醇廣，因此傳統(tǒng)觀點認為混合溶劑能萃取出更多的有機物。但此次結果表明：對于大氣樣品，甲醇相較于混合溶劑能夠萃取出更多的有機物。而棕碳是一類吸光性有機物，因此相較于混合溶劑，甲醇對棕碳的萃取效率可能更高。

目前已有研究對比了不同溶劑對棕碳的提取效率。Chen and Bond（2010）對比了乙腈、甲醇、正己烷、水這四種溶劑對一次排放生成棕碳的提取效果。從對有機物質的提取總量角度來看，四種溶劑提取效果的優(yōu)劣順序為乙腈≈甲醇＞水＞正己烷。乙腈和甲醇所提取棕碳的質量吸收系數(shù)相近且明顯高于水和正己烷，因此該研究認為甲醇和乙腈相比于其他兩種溶劑對棕碳的提取效果更好。而Lin et al（2017）則用水，乙腈，有機混合溶劑（乙腈∶二氯甲烷∶正己烷= 2∶2∶1）萃取了實際大氣樣品，對比了這三種溶劑對棕碳的提取效果。由于大氣樣品靠近生物質燃燒源，因此在對比其吸光強度時考慮了生物質燃燒這個因素。在生物質燃燒前、中、后期，乙腈和有機混合溶劑所萃取棕碳的吸光強度相當且強于水。對于生物質燃燒剛結束時的大氣樣品，有機混合溶劑所萃取棕碳的吸光強度高于乙腈。

從上述研究中不難看出乙腈、甲醇以及有機混合溶劑（乙腈∶二氯甲烷∶正己烷= 2∶2∶1）對棕碳萃取效果相比于目前其他常用溶劑較好。但目前還未有研究對比混合溶劑和甲醇對棕碳的萃取效果。本文2.1節(jié)雖然從棕碳的吸光強度以及所萃取有機物質量的角度對比了兩種溶劑的萃取效果，但為了進一步探究及驗證兩種溶劑所萃取棕碳光學差異性的原因，本研究設計了溶劑多次萃取實驗。即針對同一樣品，先用溶劑1（混合溶劑或者甲醇）萃取兩次，再用溶劑2（即與溶劑1不同的溶劑 —— 甲醇或混合溶劑）進行第三次萃取。三次萃取的吸收光譜如圖2所示，圖3為將三次萃取吸光強度加和的結果。

圖2 三個樣品的吸光譜圖Fig. 2 Spectra of absorbance for three samples

圖3 三次萃取吸光強度加和的吸收光譜Fig. 3 The spectra of absorbance for the sum of three time extraction

通過圖2a、圖2c、圖2e可以看出，經過兩次甲醇萃取后的樣品再用混合溶劑進行第3次萃取仍然可以萃取出吸光性有機物且吸光強度與第2次相當。在最大吸收波長處（270 nm），第1、2、3次吸光占其加和的百分比分別為：69.5% ± 4.2%、9.0% ± 2.5%、21.6% ± 2.0%，在365 nm 處分別為：76.2% ± 7.7%、10.1% ± 3.9%、13.8% ± 3.9%。通過圖2b、圖2d、圖2f可以發(fā)現(xiàn)，用混合溶劑萃取兩次后的樣品再用甲醇萃取仍然能萃取出吸光性有機物質。在最大吸收波長處（250 nm），第1、2、3次吸光占其總和的百分比分別為：65.6% ± 6.1%、19.0% ± 4.4%、15.5% ± 7.5%，在365 nm 處分別為：48.4% ± 1.7%、9.8% ± 2.9%、41.9% ± 1.7%。通過以上對比可以發(fā)現(xiàn)，對于實際大氣樣品在經過兩次甲醇或混合溶劑萃取后，第3次用另一種溶劑仍然能夠萃取出吸光性有機物，但所萃取物質主要吸光波長區(qū)間不同?；旌先軇┑?次萃取出的物質主要吸光區(qū)間在250 — 300 nm，而甲醇在250 — 600 nm的吸光均較強。這與2.1節(jié)所得出兩種溶劑萃取棕碳光學性質出現(xiàn)差異性的原因是兩者萃取目標物質的化學組成不同這一推論相吻合。

而通過對比圖2a — 2f可以看出，甲醇第一次萃取棕碳的吸光強度明顯高于混合溶劑。而對比兩種溶劑第3次的萃取效果，甲醇萃取棕碳的吸光強度仍然明顯高于混合溶劑。出現(xiàn)這種結果可能的原因主要有兩種：（1）甲醇能夠萃取出混合溶劑無法萃出的強吸光性有機化合物。（2）甲醇的溶劑效應使剩余化學物質吸光性增強。

而為了驗證甲醇和混合溶劑所萃取棕碳類物質的差異，本研究將三次萃取所測得的吸光強度加和進行對比，結果如圖3所示。從圖3c中可以看出，萃取順序為甲醇（甲）-甲醇（甲）-混合溶劑（混）和混合溶劑（混）-混合溶劑（混）-甲醇（甲）的三次吸光強度加和有明顯差異，這說明甲醇和混合溶劑所萃取的目標化合物確有差異。再結合圖2得出的結論，無論是甲醇還是混合溶劑第3次萃取的吸光強度明顯比第1次萃取的吸光強度小，這說明甲醇和混合溶劑所萃取的棕碳有一部分化學物質是相同的。即甲醇和混合溶劑所萃取的吸光性化學物質既有重合又有不同。

2.3 溶劑對發(fā)色團吸收光譜的影響

根據(jù)上文所得結論，混合溶劑和甲醇所萃取棕碳的吸收光譜出現(xiàn)差異性的原因可能有兩種。第一種：兩種溶劑所萃取的吸光性有機化合物不同。第二種：兩種溶劑的溶劑效應所導致吸收譜圖的差異性。第一種原因在上文中已進行驗證，為了驗證第二種原因，本研究測量了目前已知的兩類發(fā)色團分在混合溶劑和甲醇中的吸收光譜，以此討論溶劑效應對棕碳吸收光譜的影響。

圖4為溶于混合溶劑和甲醇的硝基芳香族化合物的質量吸收效率譜圖。從圖4中可以看出，4-甲基-3硝基苯酚和4-硝基苯酚在兩種溶劑中的吸收譜圖基本一致。而對于4-硝基兒茶酚、3,4-二硝基苯酚這兩種物質，溶劑由甲醇更換為混合溶劑時其在短波長處吸光增強，長波長處吸光強度減弱。對于3-硝基水楊酸和5-硝基水楊酸，當溶劑由甲醇變換為混合溶劑，兩者吸收光譜出現(xiàn)明顯的紅移。綜上，本研究發(fā)現(xiàn)溶劑效應確實對硝基芳香族化合物的吸收譜圖有影響，而這種影響對不同種的硝基芳香族化合物不同，有些是特定波段的吸收強度增強，有些則是吸收光譜的紅移或藍移，而有些幾乎無影響。

圖4 溶于混合溶劑（紅線）和甲醇（黑線）的硝基芳香族化合物質量吸收效率Fig. 4 The mass absorption efficient of nitrated polycyclic aromatic compounds dissolved in organic mixed solvent (red line) and methanol (black line)

圖5為溶于混合溶劑和溶于甲醇的多環(huán)芳烴質量吸收效率譜圖。通過圖5可以發(fā)現(xiàn)兩種溶劑對這六種多環(huán)芳烴類物質的吸收譜圖影響較小，當溶劑由甲醇換為混合溶劑時，菲、蒽、1,2,5,6-二苯并萘這三種物質在短波長（250 — 300 nm）的吸光增強，長波長的吸光無變化。對比圖4、圖5可以發(fā)現(xiàn)，兩種溶劑的轉換對于弱極性物質（如本文的多環(huán)芳烴類物質）的吸收譜圖影響較小，而對于部分極性物質（如硝基芳香族化合物）則有顯著的影響。Reichardt（2003）曾就溶劑對有機物質吸收譜圖的影響展開了討論，認為有機物質在不同溶劑中吸收譜圖會發(fā)生變化的原因是物質在溶劑中存在形態(tài)發(fā)生了變化。溶劑極性的改變可使極性較強的物質發(fā)生如分子內電荷轉移等反應，從而改變其基態(tài)和激發(fā)態(tài)的偶極矩進而影響其吸收光譜。由于只有當基態(tài)分子和激發(fā)態(tài)分子有明顯電荷分布或偶極矩差異時，其吸收光譜才會發(fā)生明顯變化。因此多環(huán)芳烴這類弱極性物質的吸收譜圖對溶劑依賴性很小。近年研究關于硝基芳香族化合物光學性質的研究也表明在不同pH環(huán)境下其吸光強弱也會有明顯的變化（Phillips et al，2017；Teich et al，2017），這也能夠說明硝基酚類物質存在形態(tài)的變化會對其吸收譜圖產生影響。如Teich et al（2017）發(fā)現(xiàn)，較高pH會導致硝基芳香族化合物的羥基和羧基發(fā)生脫質子化反應，進而導致其最大吸收波長紅移，在370 nm處摩爾消光系數(shù)增強。由于大氣氣溶膠的環(huán)境更偏向于酸性環(huán)境，因此從這個角度來說硝基芳香族化合物在大氣中存在的形態(tài)更偏向于中性形態(tài)（Scheinhardt et al，2013）。但Hinrichs et al（2016）的研究結果卻表明：硝基酚類物質能以脫質子形態(tài)（堿性環(huán)境下的存在形態(tài)）吸附于顆粒物表面。因此，對于硝基酚在實際大氣中以何種形態(tài)存在仍然需要更進一步的研究。

圖5 溶于混合溶劑（紅線）和甲醇（黑線）的多環(huán)芳烴質量吸收效率對比Fig. 5 The mass absorption efficient of nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons dissolved in organic mixed solvent (red line) and methanol (black line)

綜上所述，溶劑的變化會導致硝基芳香族化合物的存在形態(tài)改變，進而導致其吸收譜圖發(fā)生變化。因此本研究認為混合溶劑以及甲醇所萃取棕碳吸收譜圖出現(xiàn)差異性的原因之一是部分棕碳物質在兩種溶劑中存在形式不同。

3 結論

本研究主要討論了混合溶劑和甲醇所萃取棕碳吸收光譜的差異性以及主要原因，得出如下結論：

（1）甲醇所萃取棕碳的吸收系數(shù)明顯高于混合溶劑。而對于質量吸收效率，在280 — 600 nm甲醇所萃取的棕碳明顯高于混合溶劑，而在250 — 280 nm混合溶劑所萃取的棕碳明顯高于甲醇。

（2）甲醇所萃取有機化合物的總量比混合溶劑高出20%，說明甲醇所萃取棕碳吸收光譜強于混合溶劑萃取的棕碳的原因之一可能是甲醇能夠提出更多的有機物。

（3）用混合溶劑和甲醇多次萃取同一樣品，結果表明甲醇和混合溶劑所萃取的棕碳類物質的化學組成有相同也有不同部分，這也是甲醇和混合溶劑所萃取棕碳吸收光譜出現(xiàn)差異的原因之一。

（4）對比硝基芳香族類化合物和多環(huán)芳烴類化合物在混合溶劑和甲醇中的吸收光譜，發(fā)現(xiàn)兩種溶劑的變換對于硝基芳香族這類極性化合物的吸收光譜有很大影響，而對于極性較弱的多環(huán)芳烴類物質吸收光譜的影響很小。主要原因是極性物質在不同溶劑中其存在形式不同。因此本研究認為部分棕碳類物質在不同溶劑中存在形式不同也是兩種溶劑所萃取棕碳吸收光譜不同的原因之一。