基于非线性最小二乘法的多光谱拟合程序：应用于12CH4谱线参数分析

精确的甲烷分子实验光谱参数在大气科学和天文探测等领域有着广泛的应用,特别是谱线的展宽系数及其温度依赖系数对于甲烷分子浓度廓线的研究尤为重要。精密的实验测量是获得准确谱线参数的重要手段。采用实验测量获取谱线参数时,需要在已知实验条件（浓度,温度,总压力,吸收光程以及气体分子种类的混合比等）的情况下,多次扫描同一波段范围得到多组实验室吸收光谱,然后利用基于非线性最小二乘法的拟合程序处理这些光谱,反演获得所需要的光谱参数。然而,一般常用的单光谱拟合程序处理实验光谱既费时又容易引起拟合过程中的误差传递。针对此问题,采用最小二乘拟合技术和Levenberg-Marquardt迭代算法编写了一款适用于处理由可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）所获得的吸收光谱的多光谱拟合程序。该程序可同时处理多张实验光谱,并基于全局拟合方法获得一套光谱参数。详细介绍了该程序的原理、使用方法及数据处理过程。利用多光谱拟合程序中的Voigt线型处理了2 958～2 959 cm-1波数内甲烷（12CH₄）分子6条跃迁谱线的实验光谱,获得了296.0,251.0,223.0,198.0和173.0 K共5组温度下12CH₄分子6条谱线的空气展宽系数。与之前文献报道的该波段内采用单光谱拟合程序得到的相应数据对比结果表明：获得的各温度下的空气展宽系数与参考文献中相应数据差值的百分比处在-4.97%~1.58%之间,两者数据整体符合较好,并且在30组对比数据中,有4组由单光谱拟合程序得到的空气展宽系数的误差值小于由多光谱拟合程序得到的相应数值,有2组数据显示由两种方法获得的误差值相等,其余24组由多光谱拟合程序获得的数据拟合误差小于由单光谱拟合程序获得的相应数值,表明多光谱拟合程序具有良好的可靠性,适用于气体分子吸收光谱的处理。     

三门峡虢季墓遗址盐害分析与调查

针对三门峡虢季墓遗址部分区域存在起甲、泛白、疱疹等由可溶盐引起的病害,在其遗址不同部位取样进行土遗址本体含盐分析.取样区域包括虢季墓、梁姬墓和近代墓遗址.采用X射线荧光光谱(XRF)和离子色谱(IC)分析所取样品的可溶盐成分、含量及可溶盐成盐元素在土遗址中的成盐规律.采用电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析样品的物相组成及盐分状态,扫描电子显微镜/能谱(SEM/EDS)进一步考察含盐土质的颗粒组成、微观形貌等.结果表明:虢季墓取样区域所含盐分主要为Na_2SO_4、CaCO_3和少量的其他盐分如CaCl_2、KNO_3和NaCl等.靠近地面部位所取样品盐分含量高于其他部位,盐害表现更为明显.梁姬墓取样区域总盐分含量略高于虢季墓与近代墓,硝酸盐含量较高.而近代墓遗址可溶盐盐分含量略低,盐害不明显.在不同取样点可溶盐含量有所差异,但在邻近区域,其成盐具有一定规律性,这一点对于遗址基体中盐害的深入研究与防治具有重要意义.     

电喷雾/光电离双源型小型离子阱质谱仪的研制

构建了一套电喷雾/紫外灯双电离源离子阱质谱仪系统,用于气体和液体样品的快速检测.仪器采用非连续大气压进样技术,通过夹管阀装置来同时完成电喷雾离子和中性气态样品的采集和传输.所配备的两种电离源适合不同的分析对象,在应用上具有一定的互补性,其中电喷雾源用于溶液中极性化合物的电离,而紫外电离源主要用于分析气态有机物.本研究选择了苯甲醚、甲苯、2,4-二甲基苯胺、精氨酸、利血平和阿斯巴甜等不同类型的样品,测试了仪器在使用不同电离模式下的工作性能.结果表明,电喷雾源和紫外光电离源可用于不同类型样品的电离,在分析2,4-二甲基苯胺时还能分别生成不同类型的分子离子.两种电离源在工作时互不干扰,既能单独使用,也能同时开启,可根据检测需求随意切换工作模式,获得更全面的样品成分信息.双离子源设计是扩展小型质谱仪应用范围的一种有效途径,这种方案不会明显增加仪器的体积,却能提供更多样化的分析功能,满足对不同类型样品的检测需求.     

岩土材料应变局部化的有限元分析方法

采用有限单元法分析岩土材料的应变局部化时经常会遇到单元尺寸敏感性问题和网格锁定问题。自适应网格技术能够有效地解决网格锁定问题,但仍然无法克服计算结果对单元尺寸的依赖性,尽管在一维情况下被证明是可行的。复合体理论(均匀化理论)和弱非连续有限元方法可以成功地解决岩土材料的单元尺寸敏感性问题,在一维情况下两类方法实际上是一致的。本文针对岩土材料应变局部化的有限元新技术所存在的若干问题进行了详细的讨论,并给出了有关算例。     

室温下合成纺锤形貌六方相NaLnF_4(Ln=Nd,Sm,Eu,Gd,Tb)纳米颗粒

室温下合成长250nm,宽100nm的纺锤形貌六方相的NaNdF4。NaEuF4,NaSmF4,NaGdF4和NaTbF4也用同样的方法获得。产物用XRD,TEM,HRTEM,FESEM和PL进行表征。PL光谱显示合成的NaEuF4的激发波长是394nm。NaEuF4有4个特征发射谱带,分别是591,615,650和681nm。     

钙铝层状双氢氧化物的改性及表征

采用离子交换法,将铝酸三钙(C3A)投加至十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)溶液中,通过调节pH值和反应温度,制备出插入SDS阴离子的钙铝层状双氢氧化物(CaAl-SDS-layered double hydroxide,CaAl-SDS-LDH)。通过X射线衍射、红外光谱、透投射电镜及热重-差热分析等手段对样品分析表征。结果表明,在SDS浓度为0.2mol·L-1,pH值11,合成温度25℃为最佳合成工艺条件,所得CaAl-SDS-LDH层间距为2.79nm,SDS阴离子在层间以双分子层的形式垂直于层板形成交错有序的排布;CaAl-SDS-LDH中有机物质量分数为40%。经SDS改性后的CaAl-SDS-LDH具有层状结构,晶粒尺寸较小,粒径分布集中,晶粒有序度较高。     

一维链状锰配位聚合物[Mn(1,5-nds)(Him)_4]_n的合成、晶体结构及热稳定性研究(英文)

The synthesis,structural characterization and thermal behavior of a novel one-dimensional manganese (Ⅱ) complex of formula [Mn(1,5-nds)(Him)4]n [1,5-nds=naphthalene-1,5-disulfonate,Him=imidazole] is reported.The complex crystallizes in the triclinic system,space group P1,with a=0.835 42(13) nm,b=0.983 45(18) nm,c= 0.987 42(19) nm,α=60.523 0(10)°,β=97.748(2)°,γ=87.189(2)° and Z=2.The 1,5-nds ligand assumes the μ2 coordination mode and interlinks Mn(Ⅱ) ions into infinite one-dimensional chain structure along [111] direction,with the adjacent Mn…Mn distance being 1.144 99(12) nm.The chains are assembled into a three-dimensional supramolecular architecture via hydrogen bonds and C-H…π interactions.IR spectra and thermal analysis data are in agreement with the crystal structure.     

橡胶及橡胶制品中4种酚类防霉剂的高效液相色谱法测定

建立了橡胶及其制品中硝基苯酚(PNP)、2,3,5,6-四氯苯酚(TeCP)、五氯苯酚(PCP)、邻苯基苯酚(OPP)4种酚类防腐剂的高效液相色谱测定方法。样品冷冻粉碎后,经甲醇超声提取,在Venusil-XBP C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm)上以10 mmol/L醋酸铵和甲醇为流动相梯度洗脱,采用二极管阵列检测器,PCP、TeCP、OPP的检测波长为220 nm,PNP的检测波长为320 nm。4种酚类防霉剂的质量浓度在0.5~250mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,相关系数大于0.999 4。丁苯橡胶、硅橡胶基体的加标回收实验结果表明:TeCP、PCP、OPP、PNP在不同基质中的平均加标回收率分别为82%~95%、68%~90%、85%~98%、87%~98%,相对标准偏差小于5%。     

液相色谱串联质谱同位素稀释法对蜂王浆中10种硝基咪唑类药物残留的检测

建立了液相色谱-电喷雾串联质谱法(LC-ESIMS/MS)测定蜂王浆中10种硝基咪唑类药物残留的分析方法。蜂王浆样品经甲醇沉淀蛋白质,弱碱性条件下乙酸乙酯提取硝基咪唑类药物残留,Oasis(HLB)和C18固相萃取柱净化后,通过液相色谱-质谱联用技术进行检测(正离子方式,多反应监测模式),采用同位素稀释内标法或外标法进行定量。方法的线性范围为5.0~60μg/kg,相关系数大于0.999,在10、20、50μg/kg加标水平的回收率为70%~105%,相对标准偏差小于12.7%,定量下限均为10μg/kg。该方法定量准确,适用于对蜂王浆中硝基咪唑类药物残留的确证检测。     

克百威分子印迹聚合物的合成及其性能评价

以克百威为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用沉淀聚合的方法制备了克百威分子印迹聚合物。通过红外光谱分析得到模板和功能单体的最佳配比为n(carbofuran)∶n(MAA)=1∶6。印迹聚合物的红外光谱测定结果表明,聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团;从印迹聚合物的扫描电镜图观察到分子印迹聚合物(MIP)与空白聚合物(NIP)的表面形态不同,可推论MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。通过静态平衡结合法研究了模板分子聚合物的吸附能力、结合动力学和选择特性。结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物对克百威具有较强的吸附特性和很好的专一选择性,3h后基本达到最大吸附量。采用固相萃取柱预处理样品,用高效液相色谱法测定自来水中10、50、100mg/L克百威的加标回收率为94%～117%,相对标准偏差(n=3)为2.5%～4.7%。