被动傅里叶交换红外光谱仪遥测化学蒸气光谱的实时,定量分？…

给出被动傅里叶变换红外光谱仪定量遥测化学蒸气光谱的算法,可用于实时处理化学蒸气光谱和定量测理化学蒸气的柱数密度。该算法在完全定量分析蒸气透过率的同时,还进行了目标背景的实时扣除和对ＦＴＩＲ仪器的实时定标。详细讨论了用该算法对化学模拟剂ＤＭＭＰ的处理结果。     

GC／FTIR与GC／MS法联合分析空气中有机污染物

本文采用气相色谱／傅里叶变换红外光谱（ＧＣ／ＦＴＩＲ）和气相色谱／质谱（ＧＣ／ＭＳ）方法联用，分析了某工作间的空气污染物。通过仔细调整ＧＣ／ＦＴＩＲ联用仪中ＧＣ和ＩＲ参数，使有机混合物得到了很好的分离。在未知物的鉴定中，以质谱法定性为主，红外光谱也发挥了特有的作用，使分析结果更加可靠。     

GC－FTIR联用技术测定水中有机污染物

采用毛细管气相色谱－博里叶变换红外光谱（ＧＣ－ＦＴＩＲ）技术对工业废水中的有机污染物进行了鉴定，井用气相色谱－质谱（ＧＣ－ＭＳ）进行了对照。在分离出的２５个组分中，ＧＣ－ＦＴＩＲ发挥了能给出官能团信息和区别同分异构体的长处，而ＧＣ－ＭＳ则发挥了灵敏度高、能提供分子量信息和区别同系物的特点。两种技术的结合为环境有机污染物的检测提供了有力的手段     

GPC－FTIR联用测定共聚物SBS的结构分布

凝胶渗透色谱仪（ＧＰＣ）与傅里叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＲ）联用，以ＣＳ２为流动相，获得了共聚物ＳＢＳ的ＧＰＣ馏分的红外光谱图。根据图上各分离时间切片的红外光谱数据，计算出各相应时间切片的化学结构组成。结合经普适校正法获得的ＳＢＳ分子量分布的结果，采用自己编程的ＧＰＣ－ＦＴＩＲ－ＳＢＳ软件对ＳＢＳ的结构随分子量的变化进行了测定，得到了ＳＢＳ化学结构－分子量的分布图。     

差谱技术用于实时遥测化学蒸气微弱光谱

ＲＦＸ－４０干涉型被动式傅立叶变换红外光谱仪用于远距离遥感化学蒸气微弱红外光谱。本将着重讨论化学蒸气红外辐射的传输特性及差谱技术用于抑制大气辐射对微弱目标的影响，增强化学蒸气光谱的特征。     

红外透过、反射吸收光谱研究手性液晶(M1)LB膜的结构与取向

利用ＦＴＩＲ光谱研究了一种手性液晶化合物（Ｍ１）ＬＢ膜的结构与取向,该化合物可以形成稳定的单层与多层膜。手性分子中,芳香环平面向于垂直基片表面,分子中的烷基链部分则与基底表面法线方向成一定的角度。     

BaTiO_3∶Ce自泵浦相位共轭产生机制随入射位置和角度的变化

实验发现在保持入射到晶体表面的泵浦光斑尺寸不变的条件下，随泵浦光的入射位置和入射角不同，自泵浦相位共轭形成机制在ＦＷＭ－ＴＩＲ、ＦＷＭ－ＳＰＢ和ＦＷＭ－ＴＩＲ与ＦＷＭ－ＳＰＢ之间转变．     

掺Pyridine-1有机改性硅凝胶制备及其性质

用正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和甲基三甲氧基硅烷（ＭＴＭＳ）为共先驱体，采用溶胶－凝胶工艺制备了掺Ｐｙｒｉｄｉｎｅ－１的有机改性硅凝胶。用差热分析（ＤＴＡ）和ＦＴＩＲ研究了凝胶的热稳定性和结构。测定了凝胶的吸收光谱和荧光光谱。     

拟除虫菊酯光解产物的红外图谱研究

本文研究了胺菊酯、甲醚菊酯、丙烯菊酯和氯氰菊酯在液相中的光解作用，并用离心薄层层析方法对光解混合物进行了分离。对光解产物的ＦＴＩＲ红外光谱谱图和标样的ＦＴＩＲ红外光谱谱图的研究表明，光解产物的ＦＴＩＲ红外光谱图发生了较大变化，有羟基和环氧化结构产生，即有氧化产物生成；甲醚菊酯和丙烯酯光解产物的元素分析结果与表明产物中氧的含量有明显提高、证实氧参与了拟除虫菊酯的光解过程。     

GPC—FTIR联用测定共聚物SBS的结构分布

凝胶渗透色谱仪（ＧＰＣ）与傅里叶变换红外光谱仪（ＦＴＩＲ）联用，以ＣＳ２为流动相，获得了共聚物ＳＢＳ的ＧＰＣ馏分的红外光谱图，根据图上各分离进行切片的红外光谱数据，计算出各相应时间切片的化学结构组成。结合经普适校正法获得了ＳＢＳ分子量分布的结果，采用自己编程的ＧＰＣ－ＦＴＩＲ－ＳＢＳ软件对ＳＢＳ的结构随分子量的变化进行了测定，得到了ＳＢＳ化学结构－分子量的分布图。     

迭代最小二乘法气体光谱自动水汽差减算法

傅里叶红外光谱法具有测量速度快、信噪比高、检测范围广等优势,在针对污染源废气排放的快速检测及长时间在线监测中具有巨大的发展潜力。水汽是红外光谱污染气体检测中的主要干扰物,影响NO_X,SO₂等重要污染物的检测,差减水汽背景谱消除光谱中水汽干扰可提高这些污染物的检测精度,具有重要意义。气体光谱中水汽吸收峰由于受到水分子团簇、仪器线型函数等影响,通过数值方法对其计算的误差较大;为此,水汽背景谱一般需采用同一台光谱仪实测获得。主要有两种方法： 第一种是通过反复调节水汽/氮气混合气中的水汽浓度,使水汽背景谱中的水汽吸收峰与污染气体光谱中水汽吸收峰相同,此方法耗时较长,且受环境条件制约很难在现场检测中使用;第二种方法是预先测量不同浓度的水汽光谱,在检测污染气体时选取两幅与污染气体光谱中水汽吸收峰最为接近且将其夹在中间的水汽光谱作为参考谱,使用这两幅参考谱线性拟合与污染气体光谱中水汽吸收峰相同的水汽背景谱,此方法可获得高度近似的水汽背景谱,但当前缺乏相关自动算法妨碍了其在快速自动消除水汽干扰方面的应用。为此,提出一种选取水汽参考谱及拟合水汽背景谱的自动算法,用于自动差减消除水汽干扰。在参考谱选取中,使用污染气体光谱依次减去浓度由低至高的水汽光谱,依据差减后光谱中水汽吸收峰所在波数的吸光度正负性来选取参考谱。在水汽背景谱计算中,基于迭代最小二乘法逐步剔除光谱中受污染物吸收峰干扰的波数,采用剩余波数上的数据拟合水汽背景谱,使其与污染气体光谱中水汽吸收峰相一致。使用水汽背景谱对污染气体光谱进行差减即可消除污染气体光谱中的水汽干扰。对含有NO₂的污染气体光谱进行了差减消除水汽干扰实验,结果表明所提出的自动算法可快速准确消除水汽干扰;NO₂在消除水汽干扰后可由其位于1 629 cm-1的强吸收峰检测,相比消除水汽干扰前使用不受水汽干扰的位于2 917 cm-1的弱吸收峰检测,其检出限得到了大幅提高。     

Real‐Time Monitoring of Transport of Chlorinated Hydrocarbons from Industrial Areas Using Open‐Path FTIR Spectrometry with COL1SB

Abstract

Open‐path Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry was used to continuously monitor 11 chlorinated hydrocarbon species in the region connecting two different industrial complexes for 24 hr. The single‐beam spectra obtained from open‐path FTIR were analyzed by newly developed software named COL1SB, which generates site‐specific background spectra as well as path‐averaged water vapor concentrations in addition to performing regression analyses. The path‐averaged water vapor concentrations calculated by the COL1SB agreed very well with those measured by a thermo‐hygrometer. In addition, site‐specific background spectra were generated by accounting for chemical absorption of 50 chemical species. The accurate estimation of path‐averaged water vapor concentrations, as well as the usage of site‐specific background spectra, enables chlorinated hydrocarbons to be measured by open‐path FTIR spectrometry at the ppb level. Among 11 chlorinated hydrocarbons considered here, trichlorofluoromethane, carbon tetrachloride, trichloroethylene, and tetrachloroethylene were identified as major chlorinated hydrocarbons having concentrations above 1 ppb. Wind affected the temporal variations of these chlorinated hydrocarbons, indicating the importance of local transport. However, the effect of wind differed from one species to another because of different source characteristics.     

人参总糖的近红外光谱定量分析

采用近红外光谱分析技术对中国人参的总糖指标进行了光谱及定量分析,并且结合偏最小二乘回归法对人参总糖进行了定标建模分析,分析结果表明该技术所给出的分析精度可以和传统化学分析方法相媲美,定标标准差(RMSEC)为1.9％,相关系数为0.951 7,而且具有分析速度快、无化学污染、样品制备简单、分析成本较低、适用于在线成分质量监控等特点。     

遥感FTIR在大气环境监测中的新发展

遥感傅里叶变换红外光谱(RS-FTIR)是当前大气环境监测中的一种重要手段,它具有灵敏度高,选择性好,不需取样和样品的预处理,能够同时监测多种化合物,能提供远距离实时自动监测的优点,适用于大气有毒易挥发有机化合物(VOCs)的定性、定量测定和遥感实时动态监测。文章综述了南京理工大学现代光谱研究室近几年来在RS-FTIR大气环境监测领域的研究进展,包括化学计量学,计算机层析(CT),FTIR谱图解析,大气污染物空间浓度分布监测,被动式遥感监测等方面的最新研究成果。这些研究成果充分表明,遥感FTIR技术的快速发展和应用,促进了分析化学在时空上的延伸,在大气环境监测领域中必将有更广泛的应用前景。     

氢化非晶硅薄膜中氢含量及键合模式的红外分析

Fourier红外透射(FTIR)谱技术是研究氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜中氢的含量（CH）及硅—氢键合模式（Si-Hn）最有效的手段.对用等离子体化学气相沉积（PCVD）方法在不同的衬底温度（Ts）下制备出的氢化非晶硅薄膜，通过红外透射光谱的基线拟合、高斯拟合分析，得到了薄膜中的氢含量，硅氢键合模式及其组分，并分析了这些参量随衬底温度变化的规律.     

基于化学势的吸收过程热力学分析

溴化锂浓溶液对水蒸气的吸收与凝结的热力学过程,一般都用浓度梯度这个驱动势(Fick定律)来分析,但这并不完善。而化学势是引起质传递的真正驱动势,本文基于化学势这一理论对水蒸气的被吸收过程进行了热力学分析,得出蒸发器的水蒸气虽温度低于喷淋溶液的温度,但它的化学势高于溶液中水的化学势,所以被溶液吸收,且溶液温度(浓度)越高化学势差值越大,水蒸气越易被吸收,针对这一特点,本文提出了对吸收器设计的改进意见。     

Organic chemistry at interfaces studied by optical second-harmonic and IR-vis sum-frequency generation

Three selected systems are presented which demonstrate the versatility of second-order nonlinear techniques for interface analysis and thin film monitoring. With second-harmonic generation processes at buried interfaces can be monitored in real time as is shown by thiol adsorption on polycrystalline gold from solution. The time dependent second-harmonic signal shows a strong wavelength dependence due to resonances. In situ monitoring of thin-film formation by second-harmonic generation can differentiate between the reaction at the interface and the subsequent film growth. The chemical vapor deposition of polyamic acid is presented as example. Hydrogen adsorption on diamond C(111) is analysed by sum-frequency generation. It is demonstrated that sum-frequency generation has the sensitivity and specificity to trace chemical reactions at surfaces and to infer on the orientation of chemical bonds.     

基于FTIR技术的酸牛奶营养成分快速检测方法研究

酸牛奶作为一种重要的发酵乳制品,伴随着发酵过程,其各种营养成分时刻发生着复杂的变化,因此,建立酸牛奶的快速高效检测技术可以实现对生产过程的实时监控,这也是食品安全监管要达到的重要目标。傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)因其快速、高通量、无化学污染、可对掺假成分予以分辨等特点被广泛应用于食品安全领域。以FTIR技术为核心,利用氟化钙薄膜法,将酸牛奶FTIR光谱图与其营养成分(能量值,蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠含量)对照,建立了基于最小二乘法(PLS)的定量化预测模型。结果表明,该模型样品校正集的能量值,蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠含量的交叉检验R2值分别达到0.938 9,0.926 6,0.918 6,0.941 8和0.977 1;该模型用于预测,其样品验证集的交叉检验R2值分别为0.920 5,0.905 3,0.908 5,0.939 3和0.936 4。由此可见,该模型对酸牛奶各营养指标均具有较好的预测准确性,在时间上具备较好的稳定性。不同于传统的化学检测方法,本研究为实现对酸牛奶品质的快速检测提供了一种较为可行的方法。该方法作为乳制品质量监控技术的一项初步探索,具有较好的应用前景。     

多光谱遥感影像煤火监测新方法

煤火在世界各地均有不同程度的发生,严重威胁生态环境,煤火燃烧释放大量的有毒有害气体,造成大气污染,同时煤火燃烧形成地下空洞,导致地表塌陷,直接威胁着矿区人员的生命安全。遥感技术的迅猛发展使大尺度反演与监测煤火温度变为可能。单窗算法是一个简单可行且精度较高的煤火温度反演方法,该方法需要两个大气参数进行温度反演,即大气水分含量和地表比辐射率。由于该算法需要卫星影像获取瞬间时的大气水分含量,而卫星过境瞬间的大气水分含量受多种因素影响难以获得;单窗算法对不同类型的地物均采用统一的地表比辐射率,这会导致反演温度不精确,误差较大。针对上述存在的问题,采用基于地面湿度参量建立起的大气可降水量与地面水汽压间的经验关系,计算大气水分含量,同时,采用NDVI阈值法计算不同地物类型的地表比辐射率,对单窗算法中的两个参数进行精确估计,从而改进提高该算法的精度及可操作性。将改进的算法应用于内蒙古乌达矿区,反演从1988年到2015年间研究区的煤火温度,提取每年研究区的温度异常区域,对比分析煤火区域分布、面积变化情况。本文提出的改进算法能够快速、高效的反演煤火温度,对掌握煤火异常区域变化情况提供技术支持,具有可操作性及现实意义。