激光差动共焦拉曼光谱高分辨图谱成像技术进展

激光共焦拉曼光谱技术由于具有分子指纹及层析成像特性,成为探索微观分子世界的重要手段;但受原理限制,现有激光共焦拉曼光谱技术的分辨力及图谱成像能力逐渐桎梏了其发展。近年来,围绕激光共焦拉曼光谱技术性能改善方面,本研究团队基于发明的超分辨激光差动共焦技术,提出了激光差动共焦拉曼图谱成像系列新方法和新技术。系统地介绍所提激光差动共焦拉曼图谱系列测量方法及仪器化研究进展,并对未来发展方向进行了评述和展望。     

新型多孔有机骨架材料在地表水中21种糖皮质激素高通量筛查中的应用北大核心CSCD

以1,2-二氯乙烷为溶剂,三氯化铁为催化剂,1,3,5-三苯基苯、甲苯为单体,二甲氧基甲烷为交联剂进行聚合反应,反应完成后,以甲醇为溶剂索氏提取粗产物,干燥、研磨后得到含有苯基官能团的新型多孔有机骨架材料(POFs)。用优化的填料量填装了一种新型POFs固相萃取柱,旨在发展一种新的地表水中21种糖皮质激素的前处理方法,并对新型POFs固相萃取柱的吸附性能进行了重复性试验。结果表明:使用填料量为20 mg的POFs固相萃取柱时,吸附性能和稳定性较好,且该POFs固相萃取柱至少可以重复使用5次,减少了一次性试验用品的消耗。用此POFs固相萃取柱对地表水进行前处理,采用高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱对地表水中21种糖皮质激素进行高通量筛查检测,21种糖皮质激素标准曲线的线性范围为20~100μg·L^(-1),测定下限为20μg·L^(-1)。方法用于实际水库中水样分析,6个水库水样中均有糖皮质激素检出,检出总量为2.68~11.64μg·L^(-1),与使用Cleanert PEP-2固相萃取柱的测定结果相比,所得结果在同一个数量级水平,说明二者对水样中的糖皮质激素的富集浓缩具有相似的效果。     

具有抗漂移特性的激光共焦拉曼光谱成像技术与系统

共焦拉曼技术结合了共焦显微技术和拉曼光谱技术,具有高分辨率、高灵敏度、可层析成像的优势,广泛应用于物理、材料科学、生物医学、文物鉴定以及刑侦等领域。由于拉曼光谱成像需要较长时间,测量中系统易受环境等因素影响产生漂移,造成离焦,而现有商用共焦拉曼光谱仪并无定焦能力,容易影响测量结果。针对此问题,研制了一种具有抗漂移能力的激光共焦拉曼光谱探测系统。在不改变共焦拉曼探测基本原理的基础上,利用拉曼轴向响应曲线最大值对应显微物镜焦面这一特性,对每个探测点进行轴向扫描,采集一定数量的轴向信号,通过曲线拟合寻找光谱强度极值位置,保证扫描过程中样品始终处于系统的焦点位置处,抑制离焦影响,改善拉曼光谱成像效果。以单层石墨烯样品进行单点测试,证明仪器在5 μm离焦范围内可以实现实时定焦,定焦后采集到的拉曼光谱强度几乎不变,具有良好的抗漂移能力;对硅台阶样品进行成像测试,结果表明成像过程中,信号强度未发生明显变化,且横向分辨率有一定改善,效果明显优于普通共焦拉曼光谱探测系统。     

离子色谱法同时测定水产品中的柠檬酸盐和多聚磷酸盐

建立了一种同时检测水产品中的柠檬酸盐和多聚磷酸盐含量的方法.方法基于待测组分被阴离子交换树脂吸附,淋洗液自动发生装置产生KOH对其进行梯度淋洗,再经抑制型电导进行最终检测的过程.方法加标回收率达到86.4%～108.5%.     

流动注射在线分析法测定水源水中的总氮

采用流动注射在线分析法测定水源水中总氮的含量。研究了样品预处理过程中水样浊度干扰、实验用水、试剂纯度选择、试剂配制及存放、气泡的干扰、干扰物的消除、显色剂浓度优化等对实验结果的影响。在磺胺和盐酸萘乙二胺溶液的质量浓度分别为35、1 g/L的最优条件下，水源水中的总氮质量浓度在0.040～10.0 mg/L范围内与吸收峰面积具有良好的线性关系，相关系数为0.999 9。水源水中总氮的检出限为0.010 mg/L，加标回收率为92.5%～105%，测定结果的相对标准偏差为0.22%～1.10%(n=6)。该方法运行成本低，操作方便，分析速度快，稳定性和安全性好，适用于大批量水源水中总氮的测定，能够满足水源水监测的技术要求。     

用于光学显微成像的无像差双二维微机电系统振镜光束扫描方法

光束扫描系统在光学显微成像中扮演着重要的角色,针对现有光束扫描中继系统尺寸、像差较大以及装调精度要求高的问题,提出一种双二维微机电系统（MEMS）振镜光束扫描方法。该方法采用两片二维MEMS振镜进行光束远心扫描,其中,一片MEMS振镜替代传统中继系统中的scan lens和tube lens,避免像差的引入,缩减系统尺寸,最终完成了小型化、结构简单和无像差的光束扫描系统设计。基于该方法构建了小型化共焦扫描显微镜,并对台阶样品进行扫描成像,验证了该方法的可行性。该方法为光学显微成像提供了一种新型的光束扫描手段,可为光学显微成像技术在深空探测、现场检测和生物医学等领域的进一步应用提供一种新的技术途径。     

液相色谱-串联质谱法测定化妆品中22种激素

提出了采用液相色谱-串联质谱法测定化妆品中22种激素残留量的方法。样品经乙腈超声提取,分别采用Oasis HLB固相萃取柱(方法一)和凝胶渗透色谱(方法二)两种方法净化。经净化的试液用ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱(100mm×2.1mm,1.8μm)分离,15种激素用不同比例配成的含0.1%(体积分数)甲酸的水溶液和乙腈组成的流动相梯度洗脱。质谱测定中采用正离子电离方式多反应监测模式;另7种激素用不同比例配成的水和乙腈组成的流动相梯度洗脱,质谱测定中采用负离子电离方式多反应监测模式。方法一的检出限为0.01～0.40mg.kg-1;回收率在61.5%～111%之间;方法二的检出限在0.1～4.0mg.kg-1之间,回收率在60.8%～113%之间。     

基于共焦LIBS技术结合机器学习的矿石分类识别方法

矿物分类与识别是地质研究领域的重要内容,对地质勘探和环境演化的研究具有重要意义。然而,传统的矿石分类识别方法依靠专业人员通过矿石的外形及物理性质进行人工鉴定,主观性强,准确率低,激光诱导击穿光谱技术(LIBS)由于其元素“指纹”特性、灵敏度高以及快速在线检测的特点,非常适合用于地质研究领域。利用共焦激光诱导击穿光谱技术与机器学习结合,提高了矿石分类识别的精准度,利用共焦LIBS系统获得8种天然矿石样品(金矿、铜矿、银辉矿、赤铁矿、铝矿、方铅石、磷灰石以及闪锌矿)的光谱数据,采用主成分分析方法(PCA)对数据进行降维处理,并对降维后的数据采用线性判别分析(LDA)、最邻近规则(KNN)以及支持向量机(SVM)三种方法进行特征谱线的高精准分类识别。首先,采用标准铜片作为样品,对比了非共焦LIBS系统和共焦LIBS系统的稳定性及其对PCA主成分累计贡献率的影响,结果表明与非共焦LIBS系统相比,共焦LIBS系统的稳定性提升了63.75%,主成分累计贡献率提高了17.81%;然后,采用共焦LIBS系统获取上述8种矿石样品的光谱信息,并进行去噪等预处理,采用PCA对矿石特征数据进行提取,并保留累...     

QuEChERS-液相色谱-质谱法快速筛查和确证大米中205种农药残留

结合QuEChERS法与液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱(LC-Q-TRAP/MS)技术,建立了大米中205种农药残留的快速筛查确证方法。大米样品经乙腈提取,N-丙基乙二胺(PSA)、无水MgSO₄和C₁₈吸附剂净化后,采用多反应监测-信息关联采集-增强子离子(MRM-IDA-EPI)扫描方式及谱库检索技术,通过对化合物的保留时间、离子对以及高灵敏度的EPI谱库检索比对,完成了205种农药的筛查与确证,并采用外标法定量,实现了大米样品中205种农药的定性和定量分析。结果表明,所有农药的线性相关系数均大于0.995;方法的定量限在0.5~10.0 μg/kg之间。在10、50 μg/kg两个添加水平下,205种农药的平均回收率在62.4%~127.1%之间;相对标准偏差(RSD)在1.0%~20.0%之间。该方法能够对大米样品进行实际检测,且检测时间不超过20 min。该方法快速、准确、灵敏度高,适合于大米中农药残留的快速、全面筛查和确证分析。     

超高效液相色谱法快速测定贝类中的软骨藻酸残留北大核心CSCD

利用超高效液相色谱快速测定贝类中的软骨藻酸残留。样品经甲醇(1+1)溶液提取,采用Oasis MAX固相萃取柱对提取液进行净化后,在Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱上分离,以乙腈-0.1%(体积分数)三氟乙酸(13+87)混合液为流动相进行洗脱,紫外检测波长为242nm。软骨藻酸的线性范围为0.1~10.0mg·L-1,测定下限(10S/N)为0.2mg·kg-1。加标回收率在76.8%~91.2%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在11%~16%之间。