CPA矩阵分光光度法同时测定苯二酚异构体

对吸收峰严重重叠的邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚3组份体系同时测定进行了研究。提出了3波长CPA矩阵分光光度法,即以283.5、279.5、276.5nm3波长为3种苯二酚的测量波长,按正交设计表L25（56）配制25组标准混合溶液,对3种苯二酚进行校正;同时测定了模拟混合样本中的邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚含量。测量结果表明,邻苯二酚在浓度8μg/mL时误差稍大,绝大部分分析结果相对误差小于5%,测量体系稳定,结果可靠。     

双波长线性回归光度法同时测定苯酚和间苯二酚

对吸收峰严重重叠的苯酚和间苯二酚二组分体系同时测定进行了研究。在波长250～290 nm范围内,每隔0.5 nm测定苯酚和间苯二酚二组分体系的吸光度,选择280.5,273.5 nm作为测量波长,建立了双波长线性回归法测定二组分。按正交设计表L₂₅(56)配置25组标准混合溶液,对苯酚和间苯二酚二组分进行线性回归;同时测定了模拟混合样的苯酚和间苯二酚二组分含量。测量结果表明,苯酚和间苯二酚二组分在模拟混合样和模拟复方雷锁辛涂剂处方配比中,分析结果相对误差小于5%。双波长线性回归法测定苯酚和间苯二酚二组分,测量体系稳定,结果可靠,提供了一种新的测量途径。     

人工神经网络用于荧光分析法同时测定苯酚和间苯二酚的含量

本文应用人工神经网络原理，以Levenberg-Marquardt BP算法对荧光光谱严重重叠的苯酚、间苯二酚的混合体系进行同时测定，在290－345nm的范围内，以14个特征波长处的荧光强度值作为网络特征参数，并通过均匀设计安排样本进行网络训练和计算，网络训练8次即达到误差精度要求（误差平方和小于0.01）。苯酚、间苯二酚的平均回收率分别为100.2%，９９.99%，相对标准偏差分别为０.４％，１.3％。     

基于SPA和多分类SVM的紫外-可见光光谱饮用水有机污染物判别方法研究

快速、有效地识别饮用水中污染物类别对于降低突发饮用水污染事件影响十分重要。目前基于紫外-可见光光谱法的饮用水污染物判别模型大多使用主成分分析(PCA)进行特征提取,然而,对于光谱相似度较高的有机污染物,仅从数据驱动的角度提取其方差最大的方向作为特征进行识别效果往往不佳。针对有机污染物光谱数据多重共线性以及谱峰重叠干扰的问题,开展了基于连续投影算法(SPA)和多分类支持向量机(M-SVM)的紫外-可见光光谱饮用水有机污染物判别方法研究。首先,使用紫外光谱仪测量苯酚、对苯二酚、间苯二酚和间苯二胺的原始光谱数据并进行预处理,在对四种污染物进行了波长与浓度的相关关系对比分析后,发现苯酚和间苯二酚、对苯二酚和间苯二胺的谱峰重叠较为严重;特征提取时,引入SPA筛选有机污染物紫外-可见光光谱数据的特征波长组合,并对不同波长个数时的光谱吸光度进行多元线性回归分析,选取对应最小预测标准偏差的参数及波段组合作为最优参数组合;基于最优特征波长组合,构建基于多分类SVM的饮用水有机污染物分类识别模型;最后,对比分析了全光谱、 PCA及SPA特征提取后的光谱数据在不同分类方法及不同污染物浓度下的分类效果,进一步说明了SPA的适用性和稳定性。实验结果表明, SPA作为一种提取光谱数据原始特征波段的方法,可以有效的对有机污染物的紫外-可见光光谱进行特征提取,提升不同物质之间的差异,在一定程度上消除多重共线性和谱峰重叠干扰,从而提高分类模型的准确率。该方法对于解决饮用水中谱峰重叠的污染物类型判别问题具有参考价值。     

多元校正一紫外分光光度法同时测定苯酚和间苯二酚

实验表明苯酚和间苯二酚分别在4-80μg/mL和4-80μg/mL范围内遵守朗伯-比耳定律,并且两者的吸光度具有较好的加和性,但二者在250-285nm范围内产生严重的相互干扰.本文利用多元校正中的偏最小二乘法对光谱严重重叠的苯酚和间苯二酚的混合物进行了同时测定,实现了不经分离同时测定混合试样中的苯酚和间苯二酚,并利用该方法测定了复方雷琐辛涂剂模拟试样,试验结果满意,这表明对于复杂的多组分测量体系,偏最小二乘法是一种较好的多元校正方法.     

基于最大隶属原则的核磁共振波谱模糊识别

介绍了基于最大隶属原则的核磁共振(NMR)波谱模糊识别原理与方法. 提出了关于核磁共振波谱模糊集合的概念,并给出了相应的隶属函数. 通过建立标准谱数据库和相应的模糊识别算法,实现了核磁共振波谱的快速自动定性分析. 对苯酚、邻苯二酚、间苯二酚及对苯二酚4种化合物及其11种混合物样品的¹H NMR谱进行了定性分析. 结果表明,在粗略找峰和隶属度阈值在0.45~0.85之间较大范围内取值的情况下,方法均给出了准确的识别结果.     

基于四组分同时测定的PARAFAC和SWATLD算法及比较

邻苯二酚和对苯二酚是有毒物质,酪氨酸和色氨酸是天然氨基酸中仅有的会发光的组分,由于四组分光谱重叠,很难用常规方法直接定量检测。实验中采用三维荧光光谱结合平行因子和自加权交替三线性分解算法,邻苯二酚、对苯二酚、酪氨酸和色氨酸进行直接定量测定;同时,比较两种算法在定性测定和定量测定上的差别。当测量体系的成分数预估计值为4时,两种方法分辨后的回收率分别为(101.2±2.7)%,(99.3±3.0)%,(98.7±4.5)%,(101.6±4.7)%和(109.0±8.0)%,(91.3±11)%,(99.7±13)%,(98.1±11)%。试验结果表明,两种方法可用于四组分直接快速定量测定;通过对两种算法的比较,PARAFAC算法更具优势。     

聚茜素红-还原态氧化石墨烯修饰玻碳电极测定苯二酚

将还原态氧化石墨烯分散在茜素红水溶液中.通过电化学聚合制备了聚茜素红-还原态氧化石墨烯修饰玻碳电极,用于水中苯二酚含量的测定.电极对于对苯二酚和邻苯二酚的氧化还原反应具有明显的电催化作用.利用示差脉冲伏安法测定了对苯二酚和邻苯二酚的含量,氧化峰电流在7.00×10-6-4.00×10-4mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限分别为4.34×10-6、3.42×10-6mol/L.结果表明所制备的修饰电极可应用于水中笨二酚的测定.     

三维荧光光谱结合二阶校正方法同时测定水中两种酚类

水是生命之源,人们日常生产生活离不开水。近年来水体污染日趋严重,已经危害到人类的健康。酚类化合物(Phenolic Compound)是一种广泛存在且很难降解的有机污染物,指的是芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的含羟基衍生物,毒性很强,对动植物及人类的生命活动有严重危害。实验研究对象选取间苯二酚(resorcinol,RES)和对苯二酚(hydroquinone,HYD)来配制待测样本,并且在其中3组预测样本中加入苯酚(phenol,PHE)作为干扰物,待测样本和空白溶剂分别用FS920稳态荧光光谱仪(edinburgh instruments,EI)扫描得到荧光光谱数据。对所得到的数据通过扣除空白溶剂法来消除拉曼散射的影响,得到的数据在消除干扰的同时最大程度保留下来原光谱所包含的重要信息。校正后光谱变得更加圆滑,荧光强度显著增强,因此,校正处理后的光谱信息更为准确。利用三维荧光光谱(EEM)结合平行因子分析(PARAFAC)和交替惩罚三线性分解(APTLD)两种二阶校正方法,分别完成在不含干扰物和含有干扰物、同时激发-发射光谱严重重叠时对间苯二酚、对苯二酚的快速、直接、准确测量,并给出定性、定量分析结果。PARAFAC算法对混合体系的组分数(即化学秩)较敏感,组分数选取过大易使其陷入计算"沼泽",迭代次数增多,计算耗时变长。故本文利用核一致诊断法(CORCONDIA)预估计出准确的组分数,保证PARAFAC算法更加快速准确。从定性分析结果知,当不含有干扰物时,PARAFAC能够准确分辨出间苯二酚和对苯二酚,二者荧光峰位置极为接近,很难用传统方法分辨,体现出将三维荧光光谱技术与化学计量学二阶校正方法相结合所具有的"二阶优势";定量分析结果给出,在有干扰物共存时,分别应用两种二阶校正法解析光谱数据结果显示:PARAFAC的浓度预测回收率为93.4%±0.5%~97.1%±1.0%,预测均方根误差小于0.190 mg·L^-1;APTLD的浓度预测回收率为95.9%±1.6%~97.2%±0.8%,预测均方根误差小于0.116 mg·L^-1,通过比较两种方法性能得:PARAFAC对待测物组分数敏感,对待分解的光谱数据严格线性要求高;而APTLD对混合物组分数不敏感,计算速度快,抗噪声能力较强,结果稳定,具有较明显的优势。     

多元校正-紫外分光光度法同时测定苯酚和间苯二酚

实验表明苯酚和间苯二酚分别在4--80μg／mL和4--80μg／mL范围内遵守朗伯一比耳定律,并且两者的吸光度具有较好的加和性,但二者在250--285nm范围内产生严重的相互干扰。本文利用多元校正中的偏最小二乘法对光谱严重重叠的苯酚和间苯二酚的混合物进行了同时测定,实现了不经分离同时测定混合试样中的苯酚和间苯二酚,并利用该方法测定了复方雷琐辛涂剂模拟试样,试验结果满意,这表明对于复杂的多组分测量体系,偏最小二乘法是一种较好的多元校正方法。     

微波消解-双波长等吸收分光光度法同时测定催化剂中钴和镍

采用微波消解技术消解催化剂样品 ,确定了微波消解催化剂的最佳工作条件 ,应用双波长等吸收方法解决了PAR Co2 + 、Ni2 + 体系中Co2 + 、Ni2 + 同时测定问题。二者结合可以快速、准确测定催化剂中钴和镍 ,并且样品损失少、酸用量少、大大降低环境污染。钴和镍的线性范围分别为 0～ 30 μg·2 5mL-1和 0～ 2 5 μg·2 5mL-1,标准合成样品的回收率分别在 98 2 %～ 10 3 6 %和 97 9%～ 10 3 7%之间。催化剂测定结果表明 ;钴和镍的相对标准偏差分别≤ 2 2 %和≤ 1 8% ;相对误差均≤± 2 5 %。     

太赫兹时域光谱技术对化学混合物的成分分析研究

不同化合物在太赫兹波段的吸收谱差别很大,所以存在用太赫兹光谱对化合物及混合物进行含量分析的可能。利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)技术测量VC和VB1各纯化合物吸收谱,基于化合物的吸收谱,采用线性回归技术,对VC和VB1混合物的太赫兹吸收谱进行分析,得到样品中各个混合成分的相对含量。通过以VC和VB1混合物的THz吸收谱的研究为例,证实了利用整个测量波段的频谱作为化合物的指纹特征来分析化学混合物的成分和相对含量是可行的。     

FTIR光谱法与奶粉的品质分析

采用傅里叶变换红外光谱法（FTIR）获得了11种奶粉产品的红外光谱。奶粉中的主要营养成分在红外光谱中具有明显的指纹特征。同一生产厂家不同品牌的奶粉,其脂肪、蛋白质和碳水化合物的相对比例在红外光谱上差异性较显著,不同厂家相同类别的奶粉既有一定的一致性,在添加辅料的类型和用量上又有所不同。奶粉中脂肪含量高的谱图在1747cm^-1附近的C-O吸收峰和2926cm^-1附近的CH2吸收峰很强;蛋白质高的奶粉所对应的酰胺Ⅰ带的C=O吸收峰（1650cm^-1）和酰胺Ⅱ带的N—H及C-N吸收峰（1540cm^-1）强度较大;奶粉中碳水化合物所对应的C-O伸缩振动峰和环的振动峰在1150～900cm^-1范围内较显著。麦芽糊精、蔗糖和乳糖这三种常用辅料同样具有明显的指纹特征。该方法可简便、快速、直观地评价奶粉品质的优劣。     

婴幼儿奶粉的FTIR分析与鉴定

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)获得了六种婴幼儿奶粉的红外光谱及其二阶导数谱. 奶粉中的脂肪(1 747, 2 854, 2 926 cm-1)、蛋白质(1 658, 1 540 cm-1)和糖(1 200～900 cm-1)等主要营养成分具有明显的红外指纹特征. 麦芽糊精、蔗糖和乳糖同样具有明显的指纹特征, 随着添加量的不同而改变. 同一厂家不同类型的婴幼儿奶粉, 脂肪、蛋白质和糖含量差异较大, 红外光谱差异较显著;不同厂家相同类型的婴幼儿奶粉的红外光谱差异较小, 但其二阶导数谱具有明显的指纹特征. 该方法简便、快速、可直观的评价奶粉的品质优劣.     

核苷混合物的太赫兹谱定量分析

以物质的太赫兹吸收全谱为特征指纹可以进行混合物的成分分析。生化物质容易受外界影响而变性,使用光子能量只有毫电子伏特的太赫兹波来分析物质成分不会带来有害的电离辐射。文章使用太 赫兹谱成分分析法对腺苷、胸苷、鸟苷、胞苷、尿苷的混合物做了分析,实验结果表明该方法可以较为准确地分析出这几种核苷混合物的成分及其含量,相对误差在10%以内,并对误差产生的原因做了简 要分析。该项研究表明,此方法简单有效而且对样品无损。有可能成为生化物质成分分析的一种新手段,从而进一步拓展太赫兹谱的应用领域。     

Quantitative Analysis by Derivative Electronic Spectroscopy

Abstract

Absorption and emission spectroscopy in the ultraviolet and visible regions, apart from being the earliest physical techniques of analysis, have great utility in solving a variety of structural and analytical problems [l-41. However, in many cases the quantitative determination of individual components in a mixture by UV-VIS spectroscopy becomes very difficult owing to the spectral similarities and overlapping of weak absorption bands of one component by strong absorption bands of other components. It was recently recognized that derivative spectrophotometry, introduced about three decades ago [5-81 and originally proposed by Rutherford [9], can be a very useful analytical tool for characterizing an analyte band that is overlapped by other absorption bands with different halfwidths. On differentiation, the intensity of the absorption band with a small halfwidth increases more than that of a band with a large halfwidth [10]. The central idea behind the development of the science of derivatized spectra rests upon the measurement of the first or the higher derivatives of the absorbance A or the luminescence intensity I with respect to the wavelength λ, e.g., dI/dλ, dA/dλ, d²I/dλ², etc. These derivatives, when plotted or scanned against wavelength, yield an array of derivative spectra.     

不同浓度稀土溶液的反射波谱特征研究

波谱吸收特征一般和物质成分具有密切联系,其中描述波谱吸收特征的参数——波谱吸收深度可以作为一种定量评估样品化学组成的参数。 波谱吸收特征及化学特征之间的相关性研究已经在土壤学、 矿物学及植被科学等领域得到了证实,但是针对稀土元素及其化学特征之间的相关性研究目前还未开展相关工作。 为开展此方面的研究,针对赣南稀土矿区采集的10个不同浓度的稀土溶液样品,运用便携式地物波谱仪和等离子质谱仪分别获取了其波谱特征和稀土总浓度,研究结果表明稀土溶液呈现出水体和稀土氧化物的混合波谱特性,在可见光-近红外波段有6个明显的稀土特征吸收谷。 针对这6个特征吸收谷,运用原始波谱与纯水波谱比值的方法计算得出的波谱吸收深度和稀土总浓度进行线性回归分析,表明两者高度线性相关,由此建立了稀土浓度定量评估模型。 这一研究提供了一种间接评估溶液中稀土浓度的新方法,并且为稀土元素高光谱信息提取研究提供了理论基础。     

基于太赫兹谱分析中药材鉴别

中草药分析与鉴定对中草药质量控制意义重大,以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型相干远红外光谱测量技术。为了研究基于太赫兹谱的中药材鉴别可行性,应用THz-TDS研究了室温下黄芪、当归、杜仲及三种掺杂的黄芪在0.2~2.2 THz范围内的光学特性,得到了对应的时域谱、频域谱和吸收谱。结果表明在此波段三种中草药的时域谱、频域谱及吸收谱存在显著差异;三种掺杂黄芪的频域谱、吸收谱虽相似但也有明显不同。利用太赫兹时域光谱技术鉴别中药材是可行的,它可为中草药质量控制提供一种新的方法。