用光学差分吸收光谱监测大气中污染气体浓度

在实验室内模拟测量了实际大气中污染气体的差分吸收光谱 (DOAS) .本文在介绍差分吸收光谱技术同时 ,分析计算了污染气体的浓度 .实验设计中被测气体为大气中的 2种主要污染气体 :工业锅炉的主要排放物SO2 和机动车尾气的主要成分NO .用氘灯作为光源测量其在紫外波段的特征吸收 ,并通过光纤束连接光栅光谱仪 ,由计算机自动采集和处理数据 .     

一种基于近红外光谱技术的熊胆粉鉴别方法

建立了一种基于近红外光谱分析技术的方法,对熊胆粉的真伪进行了签别,并对掺伪品中熊胆粉的掺入比例进行了定量分析.采集了四处不同产地的30份熊胆粉样品,六份猪胆粉份样品,以及65份按不同比例混合的熊胆粉与猪胆粉的混合样品的近红外光谱,对所采集的样品光谱进行主成分分析,观察到熊胆及其伪品和掺伪品之间存在明显的界限,不同产地的...     

显微共聚焦拉曼光谱技术结合化学计量法鉴别静电复印纸

静电复印纸的鉴别是法庭科学物证检验中的一项重要工作。建立显微共聚焦拉曼光谱技术结合化学计量学检验、鉴别不同品牌、型号静电复印纸的分析方法,以实现对静电复印纸的无损检验和准确鉴别。收集不同品牌、不同型号的静电复印纸共计20种,利用激光波长为785 nm的半导体激光器,采集不同纸张样品的拉曼光谱数据,分析每种纸张样品中的主要特征峰及对应的物质成分;将光谱数据使用沃尔德系统聚类分析法进行分类,并采用主成分分析法评价聚类分析的鉴别结果。研究发现,不同纸张样品的主要特征峰集中在900～1 700 cm-1范围内,分别位于714,892,1 092,1 119,1 143,1 343,1 385,1 470,1 510和1 600 cm-1附近,主要成分为纤维素、木素和碳酸钙;各纸张样品的光谱曲线虽然相互交叠,但峰强度和峰面积存在一定差异,可利用化学计量学中的聚类分析和主成分分析对纸张样品的光谱数据进行分类鉴别。根据系统聚类分析的树状图和按计划表绘制的散点图可将20种不同品牌、不同型号的静电复印纸样品分为四类,其中第Ⅰ类中包含10份样品,第Ⅱ类中包含3份样品,第Ⅲ类中包含6份样品,第Ⅳ类中仅包含1份样品。再对纸张样品在900～1 700 cm-1范围内的光谱数据进行主成分分析,在17个主成分中前两个主成分累计贡献率已达到84%,包含了绝大部分的光谱信息;基于前两个主成分绘制纸张样品拉曼光谱数据的主成分得分图,发现聚类分析的结果在主成分得分图中得到了很好的验证,第Ⅰ～Ⅳ类所包含的各小类都能聚集在一块、区分明显,分类鉴别的结果准确、合理。该方法在使用时不会损坏纸张样品,且操作过程简便,鉴别效果较为理想,可适用于法庭科学中对文件物证的检验和分析,为物证溯源提供线索和依据。     

基于PCA和PNN的高甘油三脂血清荧光光谱识别

基于主成分分析和概率神经网络,提出了一种有效识别高甘油三脂血清荧光光谱的新方法.研究测量了正常和高甘油三脂血清在290 nm和350 nm激发光下产生的荧光光谱,并分别以3种采样间隔(1 nm、2 nm和5 nm)提取荧光强度作为样品的初始特征;利用主成分分析法对初始特征进行分析,以累积可信度大于95%的主成分作为样品特征;构建了4层概率神经网络,并分析了平滑系数和采样间隔对识别效果的影响.实验结果表明,当采样间隔采用5 nm,平滑系数位于0.26~0.92区间时,正常和高甘油三脂血清样品的识别率可达到95%和100%.     

基于主成分分析和聚类分析的不同产地绒柄牛肝菌红外光谱鉴别研究

采用傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析建立快速鉴别不同产地绒柄牛肝菌的方法。采集15个产地绒柄牛肝菌样品的红外光谱信息,用多元散射校正(multiplicative signal correction,MSC)、二阶求导(Second derivative,SD)、Norris平滑的组合方法对原始光谱进行优化处理,MSC+SD+ND(15,5)预处理后的光谱数据进行主成分分析和聚类分析,并通过主成分载荷图分析不同产地绒柄牛肝菌样品差异的原因。结果显示,该方法的重现性,精密度及稳定性的RSD值分别为0.17%,0.08%,0.27%,表明方法稳定、可靠。主成分分析的前3个主成分累积贡献率达到87.24%,能表达红外光谱的主要信息,主成分得分散点图中同一产地样品成簇聚集,不同产地样品分布于相对独立的空间,能有效区分不同产地样品。主成分载荷图显示,随主成分贡献率降低,主成分所捕获的样品信息减少,其中PC1在3 571,2 958,1 625,1 456,1 405,1 340,1 191,1 143,1 084,935,840,727cm~(-1)波数捕获大量样品信息,归属为糖类、蛋白质、氨基酸、脂肪、纤维素等化学物质的吸收峰,表明这些化学物质含量的差异是区分不同产地绒柄牛肝菌样品的主要依据。基于离差平方和法(Ward method)及欧氏距离(Euclidean distance)进行聚类分析,能直观显示不同产地样品的分类情况及样品之间的相关性,15个产地样品基本能够按照产地来源正确聚类,正确率为93.33%。傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和聚类分析,可以有效鉴别绒柄牛肝菌产地来源,并且能够分析不同产地样品具有差异的原因,为野生食用菌的鉴别分类和应用研究提供可靠依据。     

有机组分在吸附剂Tenax-TA上的穿透特性

Tenax树脂吸附一热解吸是目前用于空气中挥发性有机物分析的较好方法之一。有机组分含量很低的气体样品，适宜采用Tenax-TA吸附剂吸附采样，对有机组分进行富集，以满足定性、定量分析的需要。为此，借助气相色谱基本原理，研究了有机组分在吸附剂上的穿透特性以获得吸附剂采样的穿透体积和安全采样体积等基本参数。     

红外光谱法无损鉴别升麻的研究

本文利用傅里叶变换红外光谱法和计算机比对软件,快速、直接地测定了15种升麻基源植物,结果表明：各种升麻药村的基源植物由于其化学成分的不同以及各成分间的相对含量的不同,使每种样品都有自己独特的红外谱图。不同科的升麻样品谱图差别较显著;同属不同种的升麻谱图差别较大;同种不同产地、同种同产地不同采集时间的升麻谱图差别较小。该方法具有快速、准确、制样简单不需对样品进行提取分离、保持原性质等特点。     

基于PCA和PNN的高甘油三脂血清荧光光谱识别

基于主成分分析和概率神经网络,提出了一种有效识别高甘油三脂血清荧光光谱的新方法.研究测量了正常和高甘油三脂血清在290 nm和350 nm激发光下产生的荧光光谱,并分别以3种采样间隔(1 nm、2 nm和5 nm)提取荧光强度作为样品的初始特征;利用主成分分析法对初始特征进行分析,以累积可信度大于95%的主成分作为样品...     

激光诱导等离子体的实验研究及其在光谱分析中的应用

综述了近几年国内外在激光诱导等离子体方面的实验研究进展 ,及其在光谱分析中的应用。着重阐明了在不同的条件下 (气体种类、环境气压、激光能量、波长、脉宽、功率密度、观测高度 )激光诱导等离子体的形成、辐射、电子温度、电子密度和扩散速度方面的实验研究 ;另外 ,激光诱导等离子体用于物质成分分析中 ,主要阐述了直接采集等离子体的辐射进行固态、液态和气态样品的分析以及激光烧蚀与ICP光源联用进行的光谱化学分析两个方面 ,并对影响分析精确度和检出限的因素进行了简要讨论     

气相色谱-质谱联用分析兰州市大气颗粒物中的有机成分

采用大气颗粒物采样仪分别对兰州市2008年夏季、秋季和冬季和2009年春季大气中的PM2.5颗粒物样品进行采集,使用超声提取,气相色谱-质谱仪对样品中的有机成分进行了分离和定性分析.兰州市大气中共测得32种有机物,以烷烃、烯烃为主,并同时包括酯类、酮类和醇类物质.夏、秋两季的大气有机物种类变化不大,但是在冬季有机物种类变化较大.     

发动机余热利用蒸气动力循环的工质筛选

本文针对汽油发动机余热温度的特点,采用有机Rankine循环(Organic Rankine Cycle,ORC)回收发动机的排气和冷却水废热。利用计算机程序对循环中各主要状态点的热力参数和热力性能进行了理论计算,确定了最佳参数值,进行了有机工质的筛选。最终选定环戊烷和R113作为发动机余热回收利用蒸气动力循环的工质。     

便携式FTIR的机动车尾气检测方法

随着汽车排放标准的提高,相关VOC标准从总烃检测变为非甲烷碳氢化合物(NMHC)检测;随着含氧燃料的增加,增加了非甲烷有机气体(NMOG)测量。针对国内汽车尾气分析仪分析组分单一、精度有限、VOCs检测过程复杂等问题,提出了基于便携式FTIR的机动车尾气检测方法,基于立体角镜优化FTIR光学系统结构,提高动镜扫描速度,设计便携式且满足抗振动需求的快速FTIR光谱仪。FTIR红外光源输出波段范围为2～20 μm,分辨率为0.5 cm-1,扫描速度1 Hz,气体池光程为10 m,采用斯特林探测器,其光谱响应范围为600～6 000 cm-1。选择CH₄,C₂H₂,C₂H₄,C₂H₆,C₃H₆,n-C₅H₁₂,i-C₅H₁₂,C₇H₈,HCHO,C₂H₅OH,CH₃CHO这些典型HC化合物作为VOC气体检测的替代物。通过标准谱确定尾气成分的波段为900～1 100和2 700～3 100 cm-1,涵盖所有待测气体吸收波段。基于AVL台架测试,开展NEDC和WLTC工况实验测试,测试车辆为丰田威驰,测试油品为92号国五。便携式FTIR采用抽取方式进行尾气测量,原始的废气样本来自安装在排气管延长部分的多孔探头,前端安装样气取样装置,主要包括颗粒物过滤和除水汽装置,以防止污染FTIR光学系统。实验表明FTIR可以有效快速测量汽车尾气中CO,CH₄,NO和主要HC化合物,在FTIR检测限0.5 μmol·mol-1下会引入噪声信号,浓度可信度降低。通过分析可以看出输出气体平均浓度降级排列依次是：CO,C₂H₄,CH₄,NO,i-C₅H₁₂,C₂H₆,C₇H₈,n-C₅H₁₂,C₂H₅OH,CH₃CHO。从3个循环的NEDC工况可以看出,每种气体排放呈现一致的规律性变化。针对CO进行了SEMTECH-DS与FTIR测量数据的时间序列比较,结果呈现了较好的规律一致性,但是由于FTIR和SEMTECH-DS测量技术和取样稀释系统不同导致二者浓度差异较大。与传统尾气检测技术相比,便携式FTIR测量系统对瞬态事件有良好的响应,可以在线进行多组分浓度实时测量获取机动车的瞬时排放数据,在满足新规测试要求下,也可以为后期的机动车在实际道路上的排放特征分析和模拟提供可靠的数据支持。     

苏码罐采样预浓缩-GC-MS测定空气中的挥发性有机化合物

采用苏码罐采样技术,预浓缩系统与GC-MS联用,优化了系统的测试条件,建立了测定环境空气中41种挥发性物的监测方法.用于环境空气和室内空气的监测,结果令人满意.     

Sources of Environmental Pollution in Ankara (Turkey): Geochemistry and Traffic Effects—PEDXRF Applications

Road dusts were collected from the main streets in the vicinity of Ankara, the capital city of Turkey, including exhaust dust samples from the different fuel-based motor vehicles and sample pieces of brake pads to characterize their metal compositions by polarized energy-dispersive X-ray fluorescence (PEDXRF) spectrometry. Road dust samples were gathered by a vacuum dust sweeper from nine different densely populated residential settlement regions of Ankara, far from large industrial plants. Heavy metal contents of the road dusts were analyzed during the summertime to determine the metal pollution due to the motor vehicle exhaust, abrasion of brake pads, and lithology, ignoring the industrial and heating sources of pollution. The results of the analysis showed that the elements of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sn, Pb, and Th in road dust samples were not derived from the lithology and industrial plants but from the motor fuel exhausts and brake pad abrasion. Generally, urban environmental pollution due to the toxic trace metals from traffic is harmful for the human health as well as the ecosystems near Ankara.     

Structure correlation of silylated dicarboxylic acid monomer and its respective oligomeric polyamide-imide using experimental and theoretical vibrational spectra

Correlation between theoretical and experimental (infrared and Raman spectroscopies) vibrational spectra of two compounds, both with a silyl group present in their main chain and with an optically active structure (L-valine) as side group, was performed. These compounds are based in a chiral dicarboxylic acid monomer and its respective polyamide-imide, oligomer that was previously synthesized by a direct polycondensation. Spectra were recorded in the region comprised between 500 and 4000?cm^?1 for infrared and Raman analysis. The Raman spectra were obtained through a 1064?nm laser as excitation source.

Theoretical models were carried out in order to find the optimal molecular geometry of the analyzed systems, with a complete assignment of their vibrational spectra. The Raman experimental data obtained with a Nd:YAG laser for this kind of silylated organic compounds, and the comparison between these results with the theoretical data is a useful advance in the polymer synthesis field, which can be used as reference for subsequent studies.     

猫爪草中的脂肪酸及有机酸的GC-MS分析

研究了用GC-MS法测定猫爪草中脂肪酸及有机酸的方法.河南产猫爪草块根粉碎后过20目筛,分别用石油醚(60～90℃)和乙醚回流提取6 h,提取液经浓缩后进行甲酯化,并由GC-MS法对其脂肪酸及有机酸的成分进行分析和鉴定.分析结果表明:两种提取剂的提取结果基本一致,猫爪草乙醚提取物中检测出含有23种物质,鉴定出其中的15种脂肪酸和有机酸,包括十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、亚油酸、亚麻酸等,其中不饱和脂肪酸占58.19%,亚油酸占35.68%.     

航空发动机尾气FTIR被动检测

航空发动机尾气排放情况可以反映发动机的燃烧状态,从而可以为发动机视情维修提供依据,同时可以为因尾气排放造成的环境污染分析提供依据,因此,对航空发动机尾气进行检测非常重要。由于传统的航空发动机尾气取样分析不方便,而且无法满足飞机爬升与空中飞行状态下的检测需要,文章将FTIR被动检测技术引入到航空发动机尾气检测中。首先详细介绍了FTIR被动检测原理和被检测气体浓度反演算法模型,接着分析了FTIR被动检测技术用于航空发动机尾气检测的可行性,给出了发动机尾气FTIR被动检测方法,最后利用布鲁克公司生产的Tensor27型FTIR对某航空发动机尾气进行了被动检测,得到了该发动机尾气中主要气体CO和NO的浓度,并与取样分析结果进行了比较,两者结果基本吻合,这表明FTIR被动检测技术满足航空发动机尾气检测要求。     

典型除草剂生产废水的有机污染特性研究

除草剂废水作为难处理的工业废水之一,具有含盐量高、可生化性差、难生物降解等特点。该废水含有的溶解性有机物与难溶解性有机物均以含氮有机物为主,BOD∶COD=0.045,C∶N∶P=692∶426∶1。实验采用吹扫捕集、静态顶空、固相微萃取、固相萃取、液液萃取与气相色谱/质谱联用,定性分析了莠去津、乙草胺除草剂生产废水中主要有机污染物,并研究了废水及主要污染物的紫外吸收光谱、三维荧光光谱。定性结果显示,废水中含有氯代烃、苯系物和均三嗪类、酰胺类除草剂等38种挥发性、半挥发性有机物,其中莠去津、乙草胺等除草剂占87.99%。受单环或杂环类物质的影响,废水在波长210～230和250～270 nm范围内有紫外吸收,且氨基基团导致其紫外吸收红移20 nm。废水在λ_ex/λ_em=200～280/300～400 nm产生了5个荧光峰a(225/305 nm),b(265/365 nm),c(275/305 nm),d(285/390 nm),e(320/375 nm)。不同官能团特征有机物三维荧光结果显示,λ_ex/λ_em=215～230/290～340 nm附近区域为不饱和键荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为烯烃、苯环、杂环;λ_ex/λ_em=270/300 nm附近区域为酚羟基、羰基荧光区,废水中该区域主要荧光贡献物质为苯酚类、酮类。     

Direct ToF-SIMS analysis of organic halides and amines on TLC plates

It has been reported that: “direct analysis of thin layer chromatography (TLC) plates with secondary ion mass spectrometry (SIMS) yields no satisfactory results” (J. Chromatogr. A 1084 (2005) 113-118). While this statement appears to be true in general, we have identified two important classes of compounds, organic halides and amines, that appear to yield to such direct analyses. For example, five organic halides with diverse structures were eluted on normal phase TLC plates. In all cases the halide signals in the negative ion time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) spectra were notably stronger than the background signals. Similarly, a series of five organic amines with diverse structures were directly analyzed by positive ion ToF-SIMS. In all but one of the spectra characteristic, and sometimes even quasi-molecular ions, were observed. Most likely, the good halide ion yields are largely a function of the electronegativity of the halogens. We also propose that direct analysis of amines on normal phase silica gel is facilitated by the acidity, i.e., proton donation, of surface silanol groups.     

电子电气产品中挥发性有机化合物的释放量测定

采用小型释放舱-热脱附-气相色谱-质谱联用技术测定了电子电气产品中8种挥发性有机化合物（苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、乙酸丁酯和苯乙烯）的释放量.对一级脱附参数（一级脱附温度、一级脱附流量、一级脱附时间）、冷阱温度、捕集管脱附温度、脱附时间条件进行了优化,并进行了线性关系、回收率、精密度等试验.结果表明：本方法可用于测定电子电气产品中释放的8种常见的挥发性有机化合物的释放量,线性范围10-1000ng,当采样量为6L时,定量限为1.7μg/m3,回收率范围在89.5％-106％之间,相对标准偏差小于7％.