苏丹红密度泛函理论计算及拉曼光谱研究

为了保障食品安全,提高现场检测效率,应用密度泛函(DFT)理论B3LYP/6-311+G*基组对苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ进行了空间结构优化与振动谱计算,将计算结果与便携式拉曼光谱仪实验测得数据进行比对,实验结果与理论计算的数据误差在±5 cm~(-1),对振动频率进行了归属,确定了特征峰,为现场快速检测判断苏丹红I、苏丹红Ⅱ提供依据.     

HPLC-DAD法测定辣椒及其制品中苏丹红的含量

建立了应用高效液相色谱测定辣椒粉及其少量含油制品中的苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含量的检测方法.采用Symmetry C18反相色谱柱(3.9mm×150mm,5μm),流动相为乙腈醋酸溶液(V乙磷:Vo.1%醋酸＝7∶1),等度洗脱,流速1.0mL/min;柱温30℃;检测波长230nm.在选定色谱条件下,苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、...     

苏丹红Ⅲ与苏丹红Ⅳ的红外、拉曼光谱和密度泛函理论的研究

报道了苏丹红Ⅲ和苏丹红Ⅳ的红外光谱(IR)、固体常规拉曼光谱(NRS)和以新型Cu-Ag复合纳米材料为基底的表面增强拉曼光谱(SERS)。以密度泛函理论(DFT)为基础,采用B3LYP/6-311+G(d,p)基组对其红外和拉曼光谱进行计算,计算结果与实验数据基本吻合,并且运用Gauss view 5.0可视化软件,对峰的振动模式进行了全面的归属。实现了对苏丹红的快速鉴别,为研究苏丹红染料的特性和快速鉴定提供了有利的依据,为食品安全检测提供了可靠的方法。     

激光拉曼光谱研究苏丹红Ⅲ分子的吸附方式

用近红外傅里叶拉曼光谱研究了苏丹红Ⅲ分子在覆银纳米颗粒的抛光铝片表面上的吸附行为,得到了一系列高质量的增强拉曼散射（SERS）谱图。对苏丹红Ⅲ分子在银胶溶液、覆银滤纸、覆银粗糙铝片上的SERS谱进行比较,结果表明苏丹红Ⅲ分子在各基底上与银纳米颗粒表现出不同的吸附行为。在银胶溶液中,苏丹红Ⅲ分子主要是通过N=N双键吸附在银纳米颗粒上的;在沉积了银纳米颗粒的滤纸表面,同样地,主要是由N=N双键吸附;而在沉积了银纳米颗粒的抛光铝片表面,不仅N=N双键参与了吸附,苏丹红Ⅲ分子中的羟基与银颗粒有相互作用,并且铝片上的氧化铝颗粒也可能吸附了苏丹红Ⅲ分子。     

苏丹红系列染料在有机溶液中的紫外-可见光谱研究

研究了苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅲ和苏丹红Ⅳ在非极性溶剂石油醚和极性溶剂乙腈及乙腈-水混合溶液中的紫外-可见光谱特征。在极性溶剂中苏丹红系列的可见区特征吸收峰比在非极性溶液中略有红移;在乙腈-水混合溶液中,苏丹红Ⅰ的特征吸收峰比在乙腈溶剂中红移,最大红移达13 nm,吸收强度最大增幅为34.5%;苏丹红Ⅲ的特征吸收峰红移8 nm,吸收强度增幅为11%;苏丹红Ⅳ的特征吸收峰先红移后蓝移,吸收强度增幅数仅为2.5%。造成这一变化的原因是在乙腈-水混合溶液中,苏丹红Ⅰ, Ⅲ, Ⅳ分子内氢键被破坏,扩大了π键离域范围所致。     

利用AAO模板制备SERS基底检测SudanⅠ

通过模板法制备大面积、可控的、可重复的、热点集中的金纳米结构阵列,并在纳米结构阵列上通过化学修饰分子,吸附更多苏丹红Ⅰ分子至金纳米的SERS增强区域,实现其高灵敏的表面增强拉曼分析检测。以多孔阳极氧化铝为模板,通过真空蒸镀金,约200 nm厚度,复制氧化铝的孔洞结构,用碱液将氧化铝模板腐蚀去除,可得到氧化铝模板的互补结构,即大面积的、均匀的金半球纳米结构阵列。在金纳米结构阵列上修饰十二硫醇,硫醇巯基端与纳米金相结合,碳链端自组装形成非极性的疏水环境,疏水环境可以捕获苏丹红Ⅰ分子,使其吸附至纳米金结构表面的SERS增强区域,实现苏丹红Ⅰ的SERS检测。由于SERS基底表面的金半球纳米结构均匀、规整,在激光光斑的区域内,苏丹红Ⅰ的SERS信号均匀、稳定,可以对苏丹红Ⅰ进行定量分析。苏丹红Ⅰ的拉曼峰强度对数与浓度对数之间呈线性关系,线性相关系数达0.99,线性范围为5×10-4～10-7mol·L-1,回收率范围77%～117%。此方法的检测限可达到4×10-8mol·L-1,与国标的高效液相色谱的检测限相当。     

金纳米粒子自组装膜制备及苏丹红Ⅰ的分子SERS光谱研究

调节纳米颗粒相邻间距和排列方式,可以得到宏观有序纳米结构,其具有新的光、电性质,可作为研究亲脂性分子的表面增强拉曼光谱(SERS)基底。首先制备了直径为16 nm的金纳米粒子,通过界面自组装方法制得金纳米粒子膜,并利用扫描电镜、紫外-可见吸收光谱仪等对其进行了表征,结果表明其有两种膜结构,一种是均匀分布的单层膜,另一种是多层膜结构,它们的吸收峰在590 nm处。将其作为SERS基底,研究了相同条件下苏丹红Ⅰ分子在不同膜结构的谱学变化,发现单层和多层膜上苏丹红Ⅰ的SERS信号有明显差异。最后,初步探究了苏丹红Ⅰ分子随浸泡时间的吸附动力学。     

苏丹红Ⅰ在乙醇溶液中的紫外-可见光谱

研究了苏丹红Ⅰ在极性溶剂乙醇中的紫外-可见光谱,同时考察了水、酸碱度、温度和时间等不同实验条件对苏丹红Ⅰ-乙醇溶液紫外-可见光谱的影响.结果表明,苏丹红Ⅰ在乙醇溶液中形成的紫外-可见光谱特征吸收峰主要与其偶氮-醌腙异构体和分子型体有关;在乙醇-水溶液中,苏丹红Ⅰ的可见区特征吸收峰逐渐红移,最大红移达11nm,最大增幅为...     

HPLC-DAD法测定辣椒及其制品中苏丹红Ⅰ的含量

二极管阵列检测器(DAD),高效液相色谱法定性定量测定辣椒产品中的苏丹红Ⅰ.方法具有良好的稳定性和重现性,切实可行.分析结果表明,在我国的辣椒及其制品中未曾检测到该物质的存在.     

光镊拉曼光谱法分析红法夫酵母内虾青素含量

建立一种用激光镊子拉曼光谱法快速定量红法夫酵母细胞内虾青素含量的方法。测定不同浓度虾青素标准品溶液的拉曼光谱,取其1 520cm-1峰峰高绘制虾青素标准曲线;取不同氮源、碳源的红法夫酵母细胞,一部分用激光镊子拉曼光谱法测定,一部分用紫外-可见分光光度法测定;最后分析两者间的相关性。结果表明虾青素标准曲线的相关系数到达0.998 3。在单位质量红法夫酵母虾青素含量与单位体积红法夫酵母发酵液虾青素产量方面,对比激光镊子拉曼光谱法与紫外-可见分光光度法,两种方法所得数据具有良好的相关性,其相关系数分别达到0.917 7和0.905 4,表明激光镊子拉曼光谱法能够达到紫外-可见分光光度法的测定效果,是定量分析红法夫酵母细胞内虾青素的更有效方法。     

苏丹Ⅲ在不同溶剂中的紫外-可见光谱研究

研究了苏丹Ⅲ在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱,探讨了极性、非极性及混合溶剂对苏丹Ⅲ的紫外-可见光谱的影响。结果表明,苏丹Ⅲ的主要吸收峰位于200～230 nm,340～360 nm及490～510 nm区间。在200～230 nm的中紫外区,苏丹Ⅲ在极性溶剂中呈双峰吸收,非极性溶剂中随苏丹Ⅲ浓度增加吸收峰由双峰变为单峰,混合溶剂中吸收双峰消失,红移至310 nm处,呈单峰状。苏丹Ⅲ在环己烷、石油醚、甲醇、乙腈和香蕉水这5种溶剂中的摩尔吸光系数(ε)均在104数量级。     

拉曼镊子分析红酵母合成类胡萝卜素

利用拉曼镊子对红酵母合成类胡萝卜素进行分析,考查氮源和碳源对类胡萝卜素产量的影响.取发酵终点细胞,一部分用于紫外光谱法测定,另一部分用拉曼镊子检测.原始光谱经过背景扣除、基线校正等方法预处理,定性分析不同培养基培养细胞的平均光谱,类胡萝卜素的拉曼信号强度有明显不同;紫外检测结果和拉曼峰高数据有良好的相关性,拟合参数的相关系数分别达到0.907 8和0.9121;定量分析1508cm1峰高表明适宜红酵母细胞生长和类胡萝卜素合成的氮源和碳源分别是酵母粉+胰蛋百胨、葡萄糖.以上结果说明,拉曼镊子能提供红酵母胞内类胡萝卜索的含量信息,是实时检测红酵母细胞类胡萝卜素合成和优化发酵培养基的有效工具.     

激光镊子拉曼光谱法优化红法夫酵母合成虾青素条件

用激光镊子拉曼光谱法优化红法夫酵母生产虾青素的条件。首先,将红法夫酵母细胞拉曼光谱与虾青素标准品溶液拉曼光谱进行对比,找出定量虾青素的拉曼特征峰;然后对照红法夫酵母生长曲线与不同时间点红法夫酵母细胞内虾青素含量曲线,进行发酵时间的优化;最后将红法夫酵母分别用不同氮源、碳源培养基培养,对比其细胞的虾青素拉曼特征峰强度,最终优化培养基。由实验可得,适宜定量虾青素的拉曼特征峰是1520cm-1峰;最佳发酵时间为72h;最佳优化培养基氮源含硫酸铵4g/L+硝酸钾4g/L,碳源含蔗糖60g/L。从上述结果可知,用激光镊子拉曼光谱法对红法夫酵母合成虾青素的条件进行优化,充分发挥了其操作简便、耗时短、样品用量少、对样品无损伤等优势,使所得结果更准确可信。因此,激光镊子拉曼光谱法是红法夫酵母细胞合成虾青素条件优化的理想选择。     

HPLC-DAD法测定辣椒及其制品中苏丹红I的含量

二极管阵列检测器 (DAD) ,高效液相色谱法定性定量测定辣椒产品中的苏丹红 I。方法具有良好的稳定性和重现性 ,切实可行。分析结果表明 ,在我国的辣椒及其制品中未曾检测到该物质的存在。     

拉曼光谱法结合薄层层析分析红酵母色素

利用薄层层析色谱法分离红酵母色素,结果显示,红酵母细胞能合成至少三种色素,即β-胡萝卜素、红酵母红素、圆酵母红素;采集三种色素的拉曼光谱,光谱数据经过背景扣除、基线校正、三点平滑等方法预处理,统计不同色素的平均光谱,结果表明三种色素的CC拉曼位移不同,并且β-胡萝卜素的拉曼位移最多,红酵母红素和圆酵母红素的含量较多;定量分析色素特征峰高比值,各色素峰高比值差异不大,峰高比值能用作参数,为深入研究活体细胞内色素的相对含量提供参考。以上结果表明,拉曼光谱法结合薄层层析能够分析红酵母色素,可以提供红酵母色素的丰富信息,是研究色素的有效方法。     

基于深度学习的冠状病毒刺突蛋白拉曼特征峰的理论研究

持续一年的新冠疫情对全球的经济造成了巨大破坏,为了有效控制新冠疫情,快速检测新冠病毒(SARS-CoV-2)是一个急需解决的问题。新冠病毒的刺突蛋白（spikeprotein）是拉曼光谱技术检测新冠病毒的检测点,构建刺突蛋白拉曼特征峰模型对于发展拉曼检测技术快速检测新冠病毒具有重要作用。基于简化的激子模型,利用深度神经网络技术,构建了刺突蛋白的酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰模型,并结合已知可以感染人类的七种冠状病毒（HCoV-229E,HCoV-HKU1,HCoV-NL63,HCoV-OC43,MERS-CoV,SARS-CoV和SARS-CoV-2）刺突蛋白的实验结构,分析了七种冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰的区别。计算结果表明,七种冠状病毒可以根据毒刺突蛋白的酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰划分为四个组：SARS-CoV-2,SARS-CoV,MERS-CoV形成一个组;HCoV-HKU1,HCoV-NL63形成一个组;HCoV-229E和HCoV-OC43各自独立形成一个组。相同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、Ⅲ峰频率较为接近,通过酰胺Ⅰ、Ⅲ峰的频率较难区分刺突蛋白;不同组的冠状病毒刺突蛋白酰胺Ⅰ、Ⅲ特征峰差异较大,刺突蛋白可以通过拉曼技术区分开来。该结果为发展拉曼检测技术快速检测新冠病毒提供了定性判断的理论依据。     

激光拉曼光谱分析氢同位素的应用

拉曼光谱作为一种物质结构和成分分析的测试手段而被广泛应用.介绍分析了激光拉曼光谱法用于氢同位素分析的可行性,并综述介绍了国内外研究人员利用激光拉曼光谱在氚参与的放射反应监测分析、氢同位素定性检测、定量分析方法研究等方面开展的工作.     

铁氮共掺杂纳米TiO_2复合膜的制备、光谱分析及光催化活性研究

用溶胶-凝胶法制备铁、氮共掺杂纳米TiO2凝胶,浸渍-提拉法将其镀膜于载玻片表面,经干燥、煅烧,制得Fe-TiO2-xNr复合膜;用XRD,SEM,XPS及UV-Vis对镀膜样品进行了表征.XRD分析表明,Fe-TiO2-xNr膜为锐钛矿结构,少数氮原子替代了TiO2晶格中的氧;SEM照片说明,构成膜的粒子分散均匀,形貌一致,粒径约19 nm:UV-Vis漫反射光谱显示,Fe3+掺杂可使复合膜对可见光的响应红移至740nm处;XPS图谱证明,铁、氮的掺入降低了Ti(2p3/2)电子结合能,从而拓宽了TiO2在可见光区的吸收范围.以光催化降解苏丹红I为模型反应,比较了不同掺杂样品的光催化活性,结果表明,当掺杂的Fe3+相对于Ti4-1的原子比达到0.4%时,复合膜表现出最佳催化性能,4 h后对苏丹红I的降解率达到97%.方法制备的氮和适量铁共掺杂Fe-TiO2-xNr复合膜能协同提高TiO2对可见光的响应能力及光催化活性,在污水处理领域具有潜在的应用价值.     

微晶硅薄膜的结构及光学性质的研究

借助RF-PECVD辅助RTP技术，采用高沉积气压的技术路线制备了优质的微晶硅薄膜，并利用拉曼光谱、反射谱和透射谱分别研究了微晶硅的晶化率和光学性质.实验中发现微晶硅的吸收边出现了相对红移，此相对红移可归结于薄膜晶化率的提高和带尾态密度的降低. 关键词： 微晶硅 拉曼光谱 快速热处理 红移     

几种常用油品拉曼光谱的检测及分析

采用拉曼光谱技术检测不同种类油品,探索汽油、柴油、石脑油等常用油品的拉曼光谱图的规律性。方法:利用自行研制的785nm激发波长便携式拉曼光谱仪检测150例种类不同的油品,并对这些油品的拉曼光谱图进行拉平及归一法处理。结果:汽油、柴油、石脑油、航煤这四大类油品的拉曼谱图具有各类的特点及规律,根据其中烯烃峰的拉曼位移及对应峰的强度可以对汽油及石脑油进行鉴别,并且可以筛查出一部分不合格汽油。利用拉曼光谱法检测不同种油品其操作简便,无需前处理,需要的样本量小,不同种油品的拉曼位移和强度上存在着差异,拉曼光谱法在建立油品现场快速筛查、检测及鉴别方法上具有很大潜力。