人体血样吸收光谱的检测分析

生命科学是当今科学研究的一个重要领域,针对人体血液检测这一重要课题,采用光谱分析技术,提出通过对人体血清的吸收光谱特性进行分析,将其应用于疾病诊断这一国内外较少涉足的研究课题。比较了正常血样血清和异常血清的吸收光谱特性。研究发现,正常与异常血清在大部分波段上的吸光度都是相似的,但在278 nm附近吸光度有比较明显的差别;高血糖血清在285 nm处的吸光度与正常血清相比明显增强,并且峰值位置产生了一定的漂移,表现出吸收光谱在吸光度和峰值位置的异常;而高血脂血清在414 nm处有个较之正常血清比较明显的吸收峰。因此,通过比较光谱特性,为疾病诊断提供了一种血液分析的新方法。与已有的血液检测方法相比,所提出的血液光谱特性分析方法具有检测方便、分析简单、快速和易于推广等优点。     

橙汁中多菌灵农药残留吸收光谱特征研究

利用分光光度计,通过对多菌灵及橙汁-多菌灵混合体系的紫外-可见吸收光谱进行研究,得到橙汁中不同农药含量下的吸收光谱特征,分析了吸光度与多菌灵农药含量的关系。研究表明:多菌灵药液在285nm处有较强的特征吸收峰。通过向橙汁中逐量添加0.28mg·mL-1多菌灵标准溶液,与纯多菌灵药液吸收光谱比较,发现峰值位置出现了小幅度蓝移(285~280nm),说明橙汁和多菌灵发生了相互作用,通过对280nm波长处的吸光度与多菌灵药液含量进行最小二乘法线性拟合,建立了橙汁中吸光度与多菌灵农药含量之间的预测模型,发现吸光度与多菌灵药剂含量具有很好的线性关系,其线性函数模型为:I=2.41+9.26x,相关系数为0.996,回收率在81%~102%之间。根据该回归模型,可以得到橙汁中多菌灵农药残留量的准确值,从而验证了利用紫外-可见吸收光谱测定橙汁中多菌灵残留量的方法的可行性。研究表明,利用光谱技术直接对果汁中农药残留检测方法是可行的,能够满足快速分析的需要,本研究为农药残留检测提供了新的途径。     

一种高透过率,深截止的UVc波段(200～280 nm) 有机材料的研究(Ⅰ)

本文阐述了一种专用有机材料(粉末)在不同酸性溶液中的光谱特征,研究表明,这种材料在λ=252 nm处,透过率T=56.5％,带宽约为16nm,而在λ=290nm处有一个很强的吸收峰(ε>10L·(mol·cm)~(-1)),吸光度A_(280～298nm)>8,即透过率T_(280～298nm)<10~(-8)。这种有机材料在UVc波段(200～280nm)具有高透过率,深截止的明显特点。实验中还发现,通过调节溶剂的pH值和选取不同极性的溶剂,原来的两个吸收峰消失,而在λ=290nm处出现一个新的强吸收峰,并且透过峰可以在251～260nm范围内移位。利用材料的这种特征,再配合传统的镀膜和色玻璃技术,有可能制备出性能优良的紫外滤光片。     

聚合硫酸铁絮凝剂的絮凝形态光谱研究

利用紫外-可见光谱研究了聚合硫酸铁絮凝剂的絮凝形态及其性能。研究内容包括：不同pH的聚合硫酸铁絮凝剂溶液的吸收光谱,吸收光谱中有关吸收峰对应的聚合硫酸铁絮凝剂微观形态、反应机理以及絮凝除浊、除色效果比较。研究发现：当pH值在1.0～2.5之间时,在200～1 100 nm范围内随着pH升高所有峰的吸收值均增加;当pH大于2.5时, 随着pH上升,峰的吸收值并不继续增加,有些吸收波段光谱吸收值反而下降, 甚至明显下降; 在pH值为2.0时,絮凝效果最好;在pH值为1.5～2.0之间和2.0～2.3之间也有较好的絮凝效果。在200～400 nm处, 不同pH的聚合硫酸铁絮凝剂的光谱曲线变化与絮凝效果有一定的对应关系。研究结果对于聚铁类絮凝剂的优势絮凝形态的分析和鉴定有潜在应用前景,有利于为聚铁高分子絮凝剂形态分析和鉴定提供一些简便易行的方法。     

人血清中总胆固醇的光谱学研究

采用光谱学方法对总胆固醇含量不同的高胆固醇血症血清进行了研究.获得了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱(λex=407 nm), 并讨论了二者的谱线特征与差异.实验结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的吸收光谱和荧光光谱,高胆固醇血症血清不仅是吸收率和荧光强度高于正常人血清的相应值,而且还有新的吸收峰和荧光峰出现.由此可见,通过比较待测血清的吸收光谱和荧光光谱可以初步判定血清中胆固醇的含量是否异常.这为血清中总胆固醇含量的检测提供了光谱学的实验数据.     

利用光栅光谱仪研究乙醇汽油溶液的吸收特性

利用WGD-8A型多功能光栅光谱仪测量了不同汽油体积含量的乙醇汽油溶液对波长为300.0～430.0 nm光的吸收光谱,分析了乙醇汽油吸光度和汽油浓度的关系,在稀溶液吸光度的朗伯-比尔定律基础上,进一步研究了2种高浓度混合溶液吸光度的计算方法,并得出了入射光波长为377.0,382.0,391.5,410.9 nm时乙醇汽油的吸光度与汽油体积浓度的关系式.     

基于植物油可见吸收光谱的相关系数鉴别特级初榨橄榄油

目前市场上的橄榄油品牌很多,质量参差不齐,亟需完善橄榄油的等级分类检测和特级初榨橄榄油的鉴别方法。可见吸收光谱光谱法可在不直接接触样品的情况下对样品进行无添加试剂的探测,因此为实现特级初榨橄榄油的鉴别,采用可见吸收光谱法对不同种类植物油进行了光谱测量。实验结果发现特级初榨橄榄油在500~780 nm波段内具有4个明显的吸收峰,而其他种类植物油在此波段内吸光度较弱或无吸收峰,且同种植物油不同品牌之间的光谱特征极其相似。采用相关系数比对不同种类植物油可见吸收光谱,分别计算了四个不同波长范围内植物油的可见吸收光谱的相关系数,实验发现不同波长范围内的植物油可见光谱相关系数差别较大。在520～700 nm范围内,特级初榨橄榄油间的光谱相关系数在0.999 6以上,特级初榨橄榄油与其他种类植物油的光谱相关系数均低于0.267 8,特级初榨橄榄油与其他等级橄榄油的光谱相关系数在0.194 6～0.835 8之间。研究结果表明可见吸收光谱相关系数法是一种快速非接触式鉴别特级初榨橄榄油的可行性方法。建立了一种特级初榨橄榄油快速鉴别方法,即可见吸收光谱相关系数法。该方法在特级初榨橄榄油的实际鉴别中具有一定的应用价值。     

高胆固醇血症血清内胆固醇的光谱学研究

应用光谱分析方法对高胆固醇血症血清中胆固醇的不同含量情形进行了研究,给出了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱,并分析了二者的谱线特征与差异。结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的吸收光谱和荧光光谱,高胆固醇血症血清不仅是吸收率和荧光强度高于正常人血清的相应值,而且还有新的吸收峰和荧光峰出现。研究表明,通过比较待测血清的吸收光谱和荧光光谱可以初步判定血清中胆固醇的含量。这为发展一种新的血液中胆固醇含量的检测方法提供了实验依据。     

新型光谱曲线特征参数与水稻叶绿素含量间的关系研究

利用高光谱信息检测作物叶绿素含量信息是田间作物长势诊断的重要研究内容。利用水稻光谱和叶绿素含量田间实测数据,从作物叶绿素含量不同,光谱曲线峰谷波形有高矮胖瘦形态变化的观点出发,提出光谱曲线峰谷波形中特征边的上升、下降速率以及组成峰谷波形两边的夹角等新型特征量,利用归一化光谱信息,分析了这些变量与水稻叶绿素含量间的相关关系。研究结果显示:(1)可见光波段范围520～740nm之间的归一化光谱反射率与叶绿素含量间呈良好的负相关关系;(2)绿峰反射光谱曲线特征边的变化速率及绿峰两边的夹角等变量与水稻叶绿素含量具有较好的相关性,表明利用这些新型变量开展叶绿素含量高光谱无损监测成为可能,这将为利用高光谱信息开展作物长势与营养诊断提供新的思路和方法。     

植被叶片光谱特征对烟煤病胁迫程度的响应模型研究

烟煤病是我国南方热带、亚热带地区一种非常普遍的植物病害,对我国农业生产造成巨大危害,对其监测预报是实施有效治理措施的重要基础和依据。为建立以高光谱数据为基础的烟煤病严重程度反演模型,在重庆北碚城区采集50个银木叶片样本,利用ASD FieldSpec HandHeld光谱仪获取高光谱数据,通过数码相机和ENVI软件获取叶面积数据,将银木叶片烟煤病面积与整个叶片面积的比例作为烟煤病的严重程度,建立相关性最大波段的烟煤病反演模型,探究烟煤病严重程度与光谱曲线之间可能存在的关系。结果表明： 单叶尺度下,健康叶片在560 nm波段附近有明显的反射峰,随着烟煤病严重程度增大,反射峰逐渐消失, 在可见光与近红外波段,总体上光谱反射率与烟煤病病情严重程度呈负相关性。500～650和720～850 nm为烟煤病的光谱敏感波段,其中相关度最大值点为550 nm波段,相关系数达到-0.72。在烟煤病严重程度与叶片波段原始光谱信息及多波段组合关系研究中,单叶尺度下785 nm波段高光谱参数与烟煤病严重程度建立的回归模型的决定系数(R2)最大,为0.875。通过模型的显著性检验和预测精度检验, 785nm 处的光谱反射率建立的二次曲线模型为最优。证明在单叶尺度下,基于785 nm波段的二次曲线模型反演烟煤病的效果较为理想。     

一种新型有机染料HEASPS在不同波长时的双光子吸收和频率上转换性质研究

报道了一种新型双光子吸收染料 ,即反式 - 4- [4′- (N-羟乙基 - N-乙基胺基 )苯乙烯基 ]- N-甲基吡啶对甲苯磺酸盐的非线性光学性质 ;测试了染料在 72 0～ 110 0 nm波段的非线性透过率曲线。结果发现 :双光子吸收最强波长相对线性吸收峰波长的两倍处有明显蓝移 ;计算出的相应波长的双光子吸收截面在 930 nm处染料有最大双光子吸收截面(2 .0 6× 10 - 4 7cm4·s/ photon) ;测量了染料在 90 0～ 110 0 nm波段的上转换效率 ,在 10 2 0 nm处有最高效率 (5 .1% ) ,最高激射效率的波长相对最强双光子吸收的波长有明显红移     

叶绿体延迟荧光中730nm成分产生机理的光谱学研究

叶绿体685 nm延迟荧光成分被认为源于PSⅡ作用中心的电荷复合。利用多种光谱学测量手段研究了叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰的产生机制。不同浓度下叶绿体延迟荧光光谱实验结果表明：初始随浓度的增加,延迟荧光光谱中685和730 nm成分强度均增强;当浓度增加到7.8 μg·mL-1时,685 nm成分强度达最大,730 nm成分强度继续上升;当浓度增加到31.2 μg·mL-1时,延迟荧光光谱中730 nm成分强度达最大,而685 nm成分已明显下降。吸收光谱实验结果表明：A₆₈₅/A₇₃₀在叶绿体浓度增加的过程中几乎不变。叶绿体730 nm荧光成分的激发光谱实验结果表明：685 nm光对730 nm荧光有较高的激发效率。上述实验结果表明叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰是由PSⅡ所发685 nm成分激发PSⅠ所产生的荧光。同一浓度下叶绿体延迟荧光光谱波形随延迟时间(1～9 s)的不变性进一步证明了这一结论。     

兔红细胞的共振散射光谱研究

研究了液相兔血红细胞的共振散射光谱 (RSS)及非线性分频散射和倍频散射。兔红细胞浓度在0 0 15～ 31 1× 10 6个·(mL) -1范围与共振散射光强度成线性关系。对非线性散射机理进行了探讨。     

异丙甲草胺农药残留吸收光谱检测方法研究

除草剂可以快速、有效地进行除草，已被广泛应用，但是在除草剂使用同时也会对周围环境和农作物带来一定程度的污染，例如农业生产过程中经常发现由于除草剂使用不当而使果树中毒的现象。异丙甲草胺是一种酰胺类选择性除草剂，被广泛应用于旱地作物、蔬菜和果园、苗圃。根据相关文献报道，基于气相色谱法、气相色谱-质谱联用法和固相萃取等方法可以实现异丙甲草胺残留检测，而基于吸收光谱法对异丙甲草胺的分析未见相关文献报道，提出直接利用吸收光谱及其导数光谱分析法实现异丙甲草胺农药及其在苹果汁中的农药残留检测。首先利用分光光度计对不同浓度异丙甲草胺药液进行吸收光谱实验研究，发现在266 nm处有明显吸收光谱特征峰。对农药吸收光谱进行拟合分析，得到异丙甲草胺药液浓度和吸光度之间预测模型函数方程，函数方程为y=2.147 09x+0.031 98，相关系数为0.998 5。然后利用分光光度计对苹果汁-异丙甲草胺混合溶液进行吸收光谱实验研究，相对于纯苹果汁吸收光谱，在混合溶液吸收光谱中发现266 nm处为异丙甲草胺所对应的特征峰。对苹果汁中药物浓度和吸光度进行建模，模型函数为：y=0.704 9+0.826 8x，其相关系数为0.991 1。可以看出，当苹果汁中异丙甲草胺残留量很低时，其农药吸收光谱特征峰并不明显。为进一步提高检测效果，对混合溶液吸收光谱进行一阶导数处理，得到其一阶导数吸收光谱。与苹果汁吸收导数光谱相比较，苹果汁-农药混合溶液导数光谱有两个明显特征光谱峰，分别位于269和276 nm处。进一步分析苹果汁-异丙甲草胺混合溶液的导数吸收光谱峰值与农药含量之间的关系，对异丙甲草胺含量与导数光谱吸光度进行函数拟合。其中269 nm对应预测模型函数关系式：y=0.005 3-0.090 6x，相关系数r=0.992 5；276 nm对应预测模型函数关系式为y=-0.000 769-0.302 8x，相关系数r=0.990 6。为验证由吸收光谱和其一阶导数光谱所得苹果汁中农药残留预测模型的准确性，另外配置五种浓度苹果汁-异丙甲草胺混合溶液。然后在同等条件下对其进行吸收光谱实验，将266，269和276 nm处的吸光度分别代入对应模型函数可求得浓度预测值，结合已知浓度值可计算其平均回收率，其中吸收光谱266 nm对应平均回收率为104.68%，导数光谱269 nm对应平均回收率为104.59%，276 nm对应平均回收率为105.18%。对苹果汁中异丙甲草胺检测模型进行分析，计算得到检出限(LOD)和定量限(LOQ)参数值，其中原始吸收光谱对应LOD和LOQ分别为0.014 8和0.049 2 mg·mL-1，一阶导数光谱对应LOD和LOQ最小值分别为0.001 5和0.004 9 mg·mL-1。研究结果表明，采用吸收光谱方法对苹果汁中异丙甲草胺进行直接检测与分析是快速和可行有效的，而且对吸收光谱进行导数运算处理后，检测效果更优。     

含有光敏剂的人体皮肤的激光诱导荧光光谱分析

利用血红蛋白在578nm处有吸收峰以及在光动力疗法治疗鲜红斑痣过程中病变区血液含量减少的特性,根据测得的含有光敏剂的皮肤层激光诱导荧光光谱,计算了皮肤层光敏剂的荧光强度随时间的变化关系。通过光谱处理计算了624nm处光敏剂血卟啉(HpD)的荧光峰值强度。分析和计算结果表明,皮肤层中的血液含量的减少导致新的荧光光谱峰(578nm处)的产生,新荧光峰的产生造成624nm处荧光强度的增大,因此必须排除这种影响才能得到皮肤层由光敏剂产生的荧光强度。由光谱处理结果得到治疗过程中病变区光敏剂荧光强度的变化曲线。     

Two-photon absorption and nonlinear optical properties of a new organic dye PSPI

Trans-4-[p-(pyrrolidinyl)styryl]-N-methylpyridinium iodide (abbreviated as PSPI thereafter) is a two-photon absorption (TPA) dye newly synthesized by our research group. It possesses much larger TPA cross-section and much stronger upconversion fluorescence emission than those of common organic dye (such as rhodamine) when excited with near infrared (IR) radiation. TPA spectrum and upconversion efficiency spectrum of HEASPI solution at various wavelengths were measured. There is 34 nm blue shift for the central wavelength of the TPA induced absorption peak compared with two times of the linear absorption peak. The biggest molecular TPA cross-section σ₂^′ is 2.85×10⁻⁴⁷ cm⁴ s/photon at 930 nm. At 1064 nm, σ₂^′ is 3.12×10⁻⁴⁸ cm⁴ s/photon. The highest efficiency is 3.9% at 1010 nm, whereas 2.9% at 1064 nm. Its optical power limiting properties at 930 nm have also been illustrated.     

PbSe量子点近红外光源的CH_4气体检测

研制了一种新型的PbSe量子点近红外光源,其光致发光谱较窄,能有效匹配气体的红外吸收峰。采用配位溶剂法合成出5.1 nm的PbSe量子点,并将其沉积到Ga N芯片上(沉积厚度为165.5μm),经过紫外光照处理和固化后制成了光致发光的近红外光源。该光源第一激子吸收峰位于1 592 nm,光致发光峰位于1 665 nm,其发射光谱包含了1 625~1 840 nm之间的CH_4气体的全部的吸收谱。利用其进行CH_4气体浓度检测实验,结果表明,系统的检测下限可以达到100×10~(-6),检测误差为2%。这种由PbSe量子点近红外光源构成的新型检测系统具有低功耗、低成本和高效能等优点,将其应用在气体检测中时可以略去滤光片,其在红外气体检测领域中有着较广阔的应用前景。     

AgI(Cr2O3)复合离子导体的光谱研究

本文研究了AgI(Cr₂O₃)复合离子导体的红外吸收光谱,近紫外、可见反射光谱。发现复合离子导体的两种谱图均与纯AgI,Cr₂O₃的不同。红外吸收光谱在882—889cm^-1处有一新吸收峰。电子谱中,AgI从430nm开始向长波方向表现的光离解特性消失。本来Cr₂O₃由配位场效应而引起的d—d吸收跃迁以410nm,530nm为中心的反射谱带,现在410nm处的谱带消失。530nm处的谱带稍有红移,且随加入Cr₂O₃量的增多而强度减弱。代之以整个紫外、可见区的较强吸收。对此,结合透射电子显微镜的分析,用双声子耦合和介质的变形极化以及配位场理论对AgI(Cr₂O₃)复合离子导体的声子谱和电子谱进行了解析。 关键词：     

“黑青”“黑碧”的谱学鉴别特征探究

“黑青”指颜色近黑色,主要成分为透闪石的青玉。“黑碧”指颜色近黑色,主要成分为阳起石的碧玉。采用电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪和红外光谱测试分析手段,确定“黑青”“黑碧”的矿物种属。采用拉曼光谱、显微紫外-可见分光光度计、红外光谱对“黑青”“黑碧”的谱学鉴别特征进行探究。“黑青”为标准透闪石拉曼谱峰,“黑碧”的谱峰位置与“黑青”存在几个波数的偏差,向波数小的方向移动。可见-近红外波段,“黑青”出现445 nm吸收峰,680和940 nm宽吸收带,为Fe2+和Fe3+作用;“黑碧”出现445 nm吸收峰,660和690 nm双吸收峰以及970 nm吸收峰,为Fe2+,Fe3+,Cr3+作用。显微紫外-可见光谱可分析到样品的近红外区,“黑青”在1 397,2 310,2 387和2 466 nm出现强吸收峰,1 915和2 120 nm出现弱吸收峰;“黑碧”在1 400,2 313和2 394 nm出现吸收峰。红外光谱分析“黑青”在5 225,4 738,4 692,5 349,4 317,4 190和4 064 cm-1存在吸收峰;“黑碧”在4 708,4 307,4 178和4 031 cm-1存在吸收峰。显微紫外-可见光谱与红外光谱分析结果虽然存在小的差异,但基本保持一致,以红外光谱分析结果为准。将透闪石质的“黑青”、阳起石质的“黑碧”、广西大化阳起石质玉进行对比,综合红外光谱和显微紫外-可见光谱分析结果得出“黑青”（透闪石）与“黑碧”（阳起石）近红外光谱的鉴别特征：“黑青”（透闪石）在4 800～4 600 cm-1存在两个吸收峰,4 350～4 300 cm-1存在分裂双吸收峰;“黑碧”（阳起石）在4 800～4 600 cm-1存在一个弱吸收峰,4 350～4 300 cm-1存在一个吸收单峰。且“黑碧”（阳起石）的近红外吸收峰相较于“黑青”（透闪石）整体向低波数方向移动。     

均四甲苯的紫外光谱

研究了均四甲苯在乙醇、乙醚和苯3种有机溶剂中的紫外光谱.结果发现:均四甲苯在190-290nm波长范围内有较多吸收峰,在310nm波长处有较强的吸收峰;190-290nm波长范围内,均四甲苯的紫外吸收会因溶剂浓度和溶剂种类影响而发生变化,而310nm波长处的吸收峰则基本不受影响.因此190-290nm波长处的吸收峰可用...