正交信号校正在人体血糖近红外光谱分析中的研究

本文以血清的近红外光谱为研究对象,首先运用载荷向量分析确定最佳定标谱区为4192-4943 cm-1与5294-7200 cm-1两个波段,然后分别用平滑、一阶导数、正交信号校正(OSC)预处理方法,结合偏最小二乘回归方法建立了血清中血糖的模型.用平滑、一阶导数所建立模型的预测标准偏差(RMSEP)分别是0.545、0.568,用OSC校正后所建立模型的RMSEP是0.390,结果表明使用OSC校正对光谱进行合理的校正,能够滤除光谱矩阵与浓度矩阵无关的信号,降低模型的因子数,从而降低模型的复杂性,提高模型的稳健性.     

基于表面增强拉曼光谱快速定量检测碳酸饮料中苯甲酸钠的方法

利用实验室自行搭建的拉曼光谱检测系统,确定了苯甲酸钠位于843.5cm-1、1007cm-1和1605cm-1处的3个拉曼特征峰;以柠檬酸钠还原硝酸银配制的银溶胶作为表面增强剂,设计了快速检测市售碳酸饮料中苯甲酸钠含量的方法。将44个苯甲酸钠浓度不同的碳酸饮料的原始光谱曲线进行Savitzky-Golay平滑降噪及基线背景扣除预处理,然后随机分为32个校正集和12个验证集,采用一元线性回归、多元线性回归、偏最小二乘回归、主成分回归和支持向量机回归等方法进行建模。结果表明,以843.5cm-1、1605cm-1处的2个特征峰建立的二元线性回归模型的建模结果最好,验证集相关系数为0.9603,验证集的均方根误差为0.0867×10-3。该二元线性回归模型可以实现市售碳酸饮料中苯甲酸钠的快速定量检测,为食品中的苯甲酸钠含量的实时在线检测提供了技术支撑。     

中国观赏类山茶FTIR分类研究

采用傅里叶红外光谱法研究了云南山茶与华东山茶共17个品种的山茶花花瓣.结果显示,傅里叶变换红外光谱主要由蛋白质、脂类化合物及多糖的振动吸收带组成.两类山茶样品的傅里叶变换光谱图整体上十分相似,只是在多糖吸收区域(1200-950cm-1)略有差异,对比该区域的一阶导数谱,差异主要表现在1125-1100cm-1和1070-1000cm1两个吸收带.选取1200-950cm-1范围内的一阶导数谱进行系统聚类分析分类,并对4000-400cm-1范围内光谱做主成分分析.结果表明傅里叶变换红外光谱技术结合化学统计学方法,可用于鉴别云南山茶和华东山茶.     

傅里叶近红外光谱的雪青梨酸度偏最小二乘法定量分析

利用近红外漫反射光谱测定法获取了完整雪青梨的近红外光谱(12 500～4 000 cm-1),采用多元校正算法偏最小二乘法(PLS)方法,选取不同的波段范围对漫反射光谱进行有效信息提取和分析,得出了不同因子数时PLS方法进行酸度分析的结果及其因子数与交互有效检验标准偏差(RMSECV)关系,确定了最佳回归的因子数和用于定量分析的最佳波段范围.实验结果表明:校正模型的预测精度在5 452～12 285 cm-1波段范围内,最佳主因子数为7时,雪青梨总酸的预测精度最好,其预测集的相关系数达到了0.79,预测标准偏差为0.018 6.     

近红外光谱技术定量测定杨梅汁可溶性固形物

采用近红外光谱分析技术对浙江省不同产地的杨梅汁进行了光谱测定和定量分析,通过计算样品的杠杆值、学生残差和马氏距离来判别异常样品,采用偏最小二乘法(PLS)对杨梅汁的可溶性固形物进行建模分析,选取不同的分辨率和波段范围对光谱进行有效的信息提取和分析,确定了最佳的回归因子数和用于定量分析的最优波段范围.结果显示:杨梅汁样品中有一个为异常样品,在建模时予以剔除;用于杨梅汁可溶性固形物检测的最佳分辨率和最优波段分别是4 cm-1和4 000～12 267.46 cm-1,最佳的回归因子数是8,该PLS模型的相关系数为0.957 85,校正均方根误差(RMSEC)、预测均方根误差(RMSEP)和交互验证标准偏差(RMSECV)分别是0.431,0.925和1.07°Brix.研究表明近红外光谱检测技术能用于杨梅汁可溶性固形物的定量分析.     

人参皂苷Rg3的拉曼光谱研究

人参皂苷是人参的有效化学成分,其中人参皂苷Rg3因具有显著的生理活性而备受关注。运用拉曼光谱的方法,对人参皂苷Rg3的两种异构体20-(R)-Rg3和20-(S)-Rg3进行了测量和分析。因20位羟基空间位置不同,20-(R)-Rg3与20-(S)-Rg3相比,归属于亚甲基的振动峰发生了明显的变化,表明两种异构体的堆积方式不同。归属于CC振动的1674cm-1峰的强度明显降低,表明在20-(S)-Rg3中,C27和C28较20-(R)-Rg3处于分子内部。对比拉曼光谱还发现,这一对异构体中糖环的空间结构基本相同。两种异构体拉曼光谱的明显差异,使得拉曼光谱技术成为鉴别人参皂苷Rg3异构体的一种快速、简便的分析方法。     

傅里叶变换红外光谱法快速测定5个品种大豆的主要组分

探索作物育种过程中从大量样本中快速筛选有益突变体的新方法.利用傅里叶红外光谱法从整体上对5种大豆的主要组分进行测定和分析.结果表明:大豆的脂肪酸、皂苷、异黄酮(3298-1746cm-1)、蛋白质(1655-1398cm-1、1059cm-1)和核酸、磷脂(1240-1159cm-1、1001cm-1)等主要组分均具有...     

路易氏剂红外吸收截面积的测定与光谱模拟

采用长程傅里叶红外光谱仪在600~1 600cm-1波段内对不同浓度路易氏剂-1的气相红外透射光谱进行了测量,其特征频率为814,930,1 563cm-1;并运用比尔-朗伯定律计算了对应特征频率的红外吸收截面积σ值,依次为3.89±0.01,1.43±0.06,4.47±0.05(×10-20 cm2·molecule-1)。路易氏剂-1测量光谱在1 158和1 288cm-1处也有微弱的吸收峰。利用Gaussian09软件包中的密度泛函理论对系列路易氏剂的红外光谱进行理论模拟,其稳定构型和振动频率在b3lyp/6-311+g(d,p)水平上计算。并利用可视化软件Gaussview5.08对各频率的振动模式进行归属。理论计算的红外光谱和实测光谱在600~1 600cm-1波段内非常吻合,特征频率的相关系数为0.999 1。计算光谱还发现了0~600cm-1波段内与砷原子有关的振动频率,为293,360和374cm-1。用最小二乘法处理试验和计算结果中的特征频率,得到了适合路易氏剂-1的红外光谱频率矫正因子为0.977。利用该矫正因子对路易氏剂-1,路易氏剂-2,路易氏剂-3的红外光谱计算频率进行矫正。结果表明获得的路易氏剂理论红外吸收光谱可为该系列化合物的结构性质预测和远程红外光谱监测等提供参考。     

红外光谱结合化学计量学对不同采收期滇重楼的定性定量分析

傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和偏最小二乘回归(PLSR)对不同采收期滇重楼(Paris polyphylla var.yunnanensis)分别进行定性鉴别与定量分析,以期为滇重楼合理采收和鉴别评价提供科学依据。采集46份不同采收期滇重楼样品的红外光谱,对光谱数据进行自动基线校正+纵坐标归一化+自动平滑+小波去噪(WD)预处理后进行PLS-DA分析;采用超高效液相色谱测定样品中重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ的含量,将液相测定数据与红外光谱数据进行拟合,经自动基线校正+纵坐标归一化+自动平滑+一阶求导+正交信号校正(OSC)优化处理后,建立滇重楼中重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ的快速预测模型。结果显示,(1)原始红外光谱中主要吸收区域在950~700,1 200~950,1 800~1 500和2 800~3500cm-1附近。(2)PLS-DA得分图可准确区分不同采收期滇重楼样品。(3)液相数据显示重楼总皂苷含量随着年限的增加先成倍增加,再逐渐减少,最后呈现缓慢增加的趋势。(4)重楼总皂苷含量定量模型的预测值与真实值间无显著性差异,表明模型预测效果好。FTIR结合化学计量学可准确区分不同采收期滇重楼并快速预测其皂苷含量,为不同采收期滇重楼的鉴别和皂苷含量预测提供一种新方法,同时为确定滇重楼的最佳采收期提供参考依据。     

琥珀、柯巴树脂、松香的光谱学特征

应用常规测试手段、紫外可见光谱、红外光谱和拉曼光谱分别对天然琥珀、柯巴树脂、松香进行了测试.研究结果表明:柯巴树脂的拉曼光谱出现的932、964cm-1和989cm-13处及1179cm-1、1226cm-1和1266cm-1 3处的特征振动峰,是首次运用拉曼光谱技术证实柯巴树脂中萜烯类化合物存在的有力证据,而这些特征峰在天然琥珀的拉曼光谱中没有出现;松香的拉曼光谱存在1589cm-1的特征振动峰,是由其内部的不饱和树脂酸中的共轭双键所致,这正是松香和天然琥珀的特征区别依据,从而分别解决了目前琥珀的天然树脂类高仿品的鉴别难点.因此应用拉曼光谱技术对有机宝石琥珀及其天然树脂类高仿品进行鉴定和分析具有较大的优势和便利.     

离子注入/辐照引起Al2O3单晶的改性研究

600K温度下用110keV的He^＋，Ne^＋，Ar^＋离子注入及320K温度下用230MeV的^208Pb^27＋辐照Al2O3单晶样品，研究了离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构和光学特性的影响。从测得的光致发光谱可以清楚地看到，所有样品在波长为375，413和450nm处出现了强的发光峰。且所有5×10^16ion／cm^2注入样品的发光峰均最强。经过高能Pb辐照后的样品，在390nm处出现了新的发光峰。透射电镜分析发现在注入氖样品100nm入射深度以内形成了高浓度的小空洞（1-2nm），在Ne沉积区域有少量大空洞形成。傅立叶变换红外光谱分析发现，波数在460-510cm^-1间的振动吸收带经过离子辐照后展宽，随着辐照量的增大，该振动吸收强度显著减弱。1000—1300cm^-1对应Al-O-Al桥氧伸缩振动模式的吸收带，辐照后向高波数方向移动。对离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构损伤机理进行了初步探讨。Single crystal sapphire （Al2O3 ） samples were implanted at 600 K by He, Ne and Ar ions with energy of 110 keV to doses ranging from 5 × 10^16 to 2× 10^17 ion/cm^2 or irradiated at 320 K by ^208Pb^27＋ ion with energy of 1.1 MeV/u to the fluences ranging from 1 × 10^12 to 5 × 10^14 ion/cm^2. The modification of structure and optical properties induced by ion implantation or irradiation were analyzed by using photoluminescence（PL） and Fourier transformation infrared spectrum（FIR） spectra and transmission electron microscopy（ TEM ） measurements. The PL measurements showed that absorption peaks located at 375,413 and 450 nm appeared in all the implanted or irradiated samples, the PL intensities reached up to the maximum for the 5 × 10^16 ion/cm^2 implanted samples. After Pb-ion irradiation, a new peak located at 390 nm formed. TEM analyses showed that small size voids,（ 1--2 nm） with high density were formed in the region from the surface till to about 100 nm in depth and also large size Nebubble formed in the Ne-doped region. From the obtained FTIR spectra, it was found that Pb-ion irradiation induced broadening of the absorption band in 460-510 cm^-1 and position shift of the absorption band in 1 000- 1 300 cm^- 1 towards to high wavenumber. The possible damage mechanism in single crystal sapphire induced by energetic ion implantation or irradiation was briefly discussed.     

乙基紫-磷钼钒杂多酸分光光度法测定铁钙包芯线中的磷

在非离子(O/W)型微乳液(OP/n-C5H11OH/n-C7H16/H2O)存在下,磷钼钒杂多酸与乙基紫在0.7-1.0mol/L硝酸介质中形成蓝色的离子缔合物,缔合物的最大吸收波长为612nm,表观摩尔吸光系数ε612为1.58×105L·mol-1·cm-1,磷含量在0.03-0.4μg/mL范围内符合比耳定律,...     

2-（3,5-二氯-2-吡啶偶氮）-5-二乙氨基酚分光光度法测定啤酒中微量铬的研究

在0.09—0.16mol·L-1硫酸介质中,Cr2O72-与2-（3,5-二氯-2-吡啶偶氮）-5-二乙氨基酚作用,形成二离子缔合物,最大吸收波长533nm,表观摩尔吸光系数为为4.51×104L·mol-1·cm-1,铬含量在0—3.3μg·mL-1内符合比耳定律,用于啤酒样品中微量铬的测定,结果满意。     

电镀废水中Cr（Ⅵ）的次甲基蓝分光光度法研究

在H2SO4溶液中,以次甲基蓝（MB）为显色剂,利用铬（Ⅵ）与次甲基蓝（MB）在水浴加热条件的显色反应,建立了一种测定电镀废水中微量铬（Ⅵ）的新光度法。反应产物的最大吸收波长为573nm,摩尔吸光系数为1.40×10^4L·mol^-1·cm^-1,检出限为2.4×10^-7g·mL^-1,铬（Ⅵ）含量在10—50μg/25mL范围内有良好的线性关系,相关系数为0.9991,用于测定电镀废水中的微量铬（Ⅵ）,加标回收率为97.5%—104.5%,相对标准偏差≤0.46%。     

新显色剂3,5-二（4-溴苯氨基重氮基）苯甲酸的合成及其与Ni（Ⅱ）的显色反应研究

合成了一种新型的双三氮烯类显色剂3,5-二（4-溴苯氨基重氮基）苯甲酸,并对该试剂与Ni（Ⅱ）的显色反应进行了研究。实验表明,在Triton X-100存在下,pH 10.0的硼砂-氢氧化钠缓冲溶液中,该试剂与Ni（Ⅱ）形成了2：1的红色络合物,其最大吸收波长位于510nm处,表观摩尔吸光系数ε为1.96×10^5L·mol^-1·cm^-1,Ni（Ⅱ）的质量浓度在0一10μg范围内遵守比耳定律。该试剂用于分光光度测定铝合金标样中镍,测定值与认定值相符。     

中空纤维膜液相微萃取-GC-MS测定水果和蔬菜中三唑类杀菌剂残留量

研究了一种直接快速测定水果和蔬菜等固体样品中5种三唑类杀菌剂残留量的新方法,以气相色谱-质谱联用技术为基础,利用中空纤维膜液相微萃取提取固体样品中目标物。通过实验确定最佳萃取条件为：萃取剂为环己烷,固体样品与水的比例为1：3（总质量为10g）,超声震荡5min后以500r/min的搅拌速率在40℃下萃取20min。萃取后取1μL有机溶剂直接进样进行气相色谱质谱分离检测。在此条件下,水果和蔬菜中的三唑酮和多效唑的线性范围为0.5—25mg/kg,腈菌唑、烯唑醇和丙环唑的线性范围为1—25mg/kg;5种目标物的检出限均低于0.210mg/kg;相对标准偏差在4.7%—8.1%之间。该方法可以用于水果和蔬菜等固体样品中三唑类杀菌剂的快速测定。     

流动注射在线消解测定水中总氮

研究了流动注射在线消解测定水中总氮的自动分析方法。方法基于使用电热和紫外在碱性过硫酸钾体系中消解样品,有机形态和无机形态的氮都被氧化为硝酸盐氮,消解效率为93.0%—108.5%。硝酸盐通过镀铜的镉柱还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐与4-对氨基苯磺酰胺、N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐形成偶氮染料,在540nm处进行测定。方法的线性范围为20.0—2000.0μg.L-1（r≥0.9995）,检出限为8.3μg.L-1,相对标准偏差为0.8%—1.6%;样品测定频率为35样/h,地表水、地下水、自来水等实际水样的加标回收率为95.9%—107.3%。对于污水样品中的总氮测定FIA与国标方法GB 11894-89对比,无显著差异。     

基于拉曼光谱实验与密度泛函理论的宝石级红珊瑚拉曼谱峰归属研究

红珊瑚是一种珍贵的有机宝石,自古以来因其红润的颜色与细腻的质地深受人们的喜爱与追捧。颜色漂亮的天然红珊瑚产量稀少,故有些红珊瑚会经过染色处理来改善其外观。拉曼光谱测试是鉴定红珊瑚有无经过染色处理的有力手段,故红珊瑚拉曼谱峰的归属对于鉴定有着重要的理论指导意义。由于红珊瑚拉曼峰的归属问题一直没有被深入研究,基于此,该研究测试了三颗颜色深浅不同的红珊瑚（Corallium rubrum）的拉曼光谱。同时,使用量子化学程序Gaussian 16运用密度泛函理论计算了红珊瑚中色素分子角黄素的理论拉曼光谱。创新性对比红珊瑚的实验拉曼光谱与角黄素分子的理论拉曼光谱,并进一步分析红珊瑚拉曼峰的归属。结果发现,红珊瑚的拉曼光谱中主要有1 514,1 295,1 177,1 125,1 086和1 016 cm-1拉曼峰,其中1 086 cm-1处的拉曼峰是方解石的CO2-₃引起的。红珊瑚的红色越深,1 514,1 295,1 177,1 125和1 016 cm-1拉曼峰的强度越强,反之,红珊瑚的红色越浅,这些拉曼峰的强度越弱。红珊瑚拉曼光谱中的1 514,1 295,1 177,1 125和1 016 cm-1峰强与红珊瑚的红色深浅呈现出正相关的关系,故推测这套拉曼峰是由红珊瑚中的色素产生的。角黄素理论拉曼光谱中主要存在的拉曼峰位于1 512,1 269,1 189,1 159和999 cm-1处,与红珊瑚实验拉曼光谱中的1 514,1 295,1 177,1 125和1 016 cm-1峰的形状位置高度吻合。振动分析结果表明,角黄素的1 512,1 269,1 189,1 159和999 cm-1拉曼峰分别是由CC伸缩振动,C-H摇摆振动,C-C伸缩振动,C-C伸缩振动与甲基摇摆振动引起的。因此将红珊瑚拉曼光谱中的1 514,1 295,1 177,1 125和1 016 cm-1峰归属为CC伸缩振动,C-H摇摆振动,C-C伸缩振动,C-C伸缩振动与甲基摇摆振动。使用密度泛函理论的计算方法研究了红珊瑚拉曼谱峰的归属并对红珊瑚的拉曼谱峰进行了指认,为使用拉曼光谱鉴定红珊瑚提供了理论基础。同时为研究这类生物宝石材料拉曼谱峰的归属提供了一种新的方法。     

阻抑动力学分光光度法测定微量硒

基于在pH 6.09的B-R缓冲溶液中,Se（Ⅳ）对H₂O₂氧化甲基紫的褪色反应具有阻抑作用,建立了阻抑动力学分光光度法测定微量Se（Ⅳ）的新方法。方法的线性范围为:0.020—0.080μg/mL,检出限为1.44×10^-3μg/mL,用于环境水样中微量Se（Ⅳ）的测定,结果满意。     

荧光法测定维药刺糖中氨基酸的含量

建立维药刺糖中氨基酸含量测定的荧光分析法.刺糖经蒸馏水超声提取,氨基酸用0.1％邻苯二甲醛衍生化后用荧光分析法测其氨基酸含量.测定的线性范围为:3.0952-15.5071μtmol·L-1(r=0.9990),检出限为9.70× 10-7mol·L-1,平均回收率为93.6％-99.7％,RSD为1.9％-2.5％....