[发明专利]一种碳量子点示踪多水源点的渗漏检测方法

说明书

本发明公开了一种碳量子点示踪多水源点的渗漏检测方法，先制备两种发射波长相差较大的碳量子点，使用同一激发波长，测定其各自的发射波长以及两种碳量子点不同比例混合液的发射波长；在确定渗水位置无荧光源干扰的情况下，在可能渗漏的其中两个水源点分别掺入步骤不同碳点，过一定时间后，在渗水位置取样，采用上述同一激发波长进行发射波长检测，以判断各水源点是否是渗漏水源，重复过程，直至所有可能渗漏的水源点全部检测结束。碳量子点具有稳定的荧光特性，分子量和粒径小优势，运用于工程渗漏检测，对多个可能渗漏的水源点进行检测，稳定性好且减少检测的时间周期，效率高。

技术领域

本发明涉及工程渗漏检测领域，更具体地说，它涉及一种碳量子点示踪多水源点的渗漏检测方法，可利用到水文地质、工程地质渗水问题，如渗流场测定；同样，在建筑工程、岩土工程的渗水问题和市政工程管道等渗漏检测中均可以得到方便的使用。

背景技术

渗水是影响岩土体稳定性和工程进展的重要因素之一，通常情况下，在渗水问题的治理上，寻找渗水来源或通道是一项重要的基础工作，也是渗水问题能否解决的关键环节。示踪法是一种常用手段，根据示踪剂的不同有同位素、有机染料、pH酸碱度、温度等示踪方法。然而，同位素示踪法造价较高，检测成本也较高，一般具有一定的放射性；有机染料稳定性较低，在环境中易降解，分辨率低；酸碱度和温度受环境影响更大，且在检测具有多种渗水来源的渗漏检测问题中需要较长周期的检测。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种解决上述问题的碳量子点示踪多水源点的渗漏检测方法，碳量子点具有稳定的荧光特性，分子量和粒径小，能快速准确检测出渗漏水源点及路径，方法简单而快捷。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种碳量子点示踪多水源点的渗漏检测方法，包括以下步骤：

（1）制备两种发射光峰值波长相差较大的碳量子点，即碳点Ⅰ、碳点Ⅱ，使用同一激发波长，测定其各自的发射光峰值波长；

（2）在渗水位置进行取样，使用步骤（1）中的激发波长，测定渗漏水源中无荧光源干扰；如果有荧光源干扰，则在可能渗漏的多个水源点灌注纯水，直至渗水位置取样检测不出荧光源干扰；

（3）在可能渗漏的其中两个水源点分别掺入步骤（1）中的碳点Ⅰ、碳点Ⅱ；

（4）以碳点可从水源点流至渗水位置时间计算，此时间段后在渗水位置取样，使用步骤（1）中的激发波长进行激发，如无荧光特性，则说明所选水源点不是渗漏水源点；如检出与步骤（1）中单独碳点Ⅰ、碳点Ⅱ相同发射光峰值波长，则表明对应掺入碳点的水源点是渗漏水源点之一；如果检测发射光峰值波长位于两种碳点发射光峰值波长之间，则说明两水源点都是渗漏水源点；

（5）如还有其他可能渗漏的水源点，则先在步骤（4）检测出的渗漏水源点灌注纯水，直至渗水位置取样检测不出碳点荧光源干扰；再选其他两个可能渗漏的水源点重复步骤（3）、（4）过程，直至所有可能渗漏的水源点全部检测结束。

本发明进一步改进技术方案是，步骤（1）对碳点Ⅰ、碳点Ⅱ进行荧光检测，获取各碳点最佳激发波长，在两最佳激发波长之间选用同一激发波长。每个碳点在紫外光照射下都具有荧光特性，但是在最佳激发波下碳点的发射波荧光特性最强，在两个不同碳点最佳激发波长之间范围内选用同一激发波长，更有利于得到相互兼顾的最优荧光特性。

本发明更进一步改进技术方案是，步骤（1）再将两种碳点按照不同配比进行混合，测定不同比例混合液的发射光峰值波长；步骤（4）中根据检测所得发射光峰值波长推断两种碳点的混合比例，确定不同渗漏水源点渗水比例。不仅能检测出渗漏水源，还能准确知晓不同渗漏水源点的渗水比例，为后序工作提供准确的依据。

本发明更进一步改进技术方案是，如果渗水位置取样不能直接采集到液体样，将潮湿的固体物质浸泡在纯水中，待沉淀净化后使用。对没有液体渗水样的渗水位置也能进行检测。