不同分辨率下气体样品傅里叶变换红外光谱的定量分析误差

通过分析牧场附近测量的大气FTIR光谱中NH3在4种分辨率(分别为1、2、4cm-1和8cm-1)下的浓度,系统研究了不同分辨率下气体样品FTIR光谱定量分析的误差。选择72个实测光谱作为研究对象,其中NH3的光程积分浓度(Path-integrated concentration,PIC)分布在40—1300(μmol/mol).m。分析了NH3的最大吸收峰和次大吸收峰的选取对定量的影响。结果表明:选用NH3的次大吸收峰的定量误差更小;在允许的误差范围内(本研究中设为5%),不需要制作校准曲线,通过选用多个浓度适当的参考光谱,直接应用Beer定律仍能实现气体样品的定量分析;并且分辨率越低,定量分析所需的参考光谱数目越多。本研究通过合理选用多个参考光谱,实现了不同分辨率下FTIR光谱的定量分析;既充分利用了Beer定律,又克服了吸光度-浓度在低分辨率下的非线性问题;为不同分辨率下气体样品FTIR光谱的定量分析提供了参考。     

交联共聚物的红外光谱定量分析研究

交联共聚物由于具有不溶不熔性, 定量分析方法非常有限,红外光谱分析可以用溴化钾压片制样,故不受此限制。文章用红外内标法测定了甲基含氢硅油-丙交酯交联共聚物中两组分的含量。以KSCN为内标物资,以2 100 cm-1处的强吸收峰为KSCN的定量峰。以1 750 cm-1的强羰基吸收峰为丙交酯的定量峰,二者的吸光度比值为I=A_LA/A_KSCN。丙交酯和内标物质KSCN的质量比即浓度比为C=M_LA/M_KSCN,以C对I作图,得内标工作曲线。实验结果表明在2/5<M_LA/M_KSCN<8/5范围内有较好的线性关系。只要加入适量的内标物质,使C值落在直线范围内,即可获得较为准确的分析结果。文章为交联共聚物以及其他共聚物组成的测定提供了一种简便易行的实验方法。     

红外光谱等方法在电机易烧毁事故分析中的应用

本文应用红外光谱,气相色谱等方法对１０３２三聚氰胺醇酸绝缘漆的稀释剂“二甲苯”进行了成份分析,结论是该稀释剂根本不是二甲苯,而是以苯,甲苯,卤代烃,二甲苯,和甲醇组成的混合液,找出了电机易烧毁的原因。     

红外光谱中挥发性液体的气态样品取样技术

采用设计的真空装置 ,将挥发性液体的气态样品吸入气体样池中进行红外光谱测定。用此装置测得的液体的红外光谱图不出现常规液体样品测定时的平头峰 ,峰位易辨认 ,且可定量。并探讨了挥发性液体的取样范围、浓度范围和压力条件。     

红外光谱分辨率对气体定量分析的影响研究

利用不同分辨率(1, 2, 4, 8 cm-1)的红外光谱建立对多组分气体样本(一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮)的定量分析模型,研究了分辨率对气体定量测量精确性的影响。研究发现：对于样本中的各气体组分,在合适的分辨率下都有其最佳的测量精确性;而对于模型的整体精确性,在高分辨率1和2 cm-1以及低分辨率8 cm-1时模型都有较好的精确性,各组分相关系数(r)均值达到0.999 5以上,校正均方根误差(RMSEC)和验证均方根误差(RMSEP)的均值分别为18.36和15.43以下,而在分辨率为4 cm-1时,模型测量精确性陡然降低,r均值降到0.989 66,RMSEC均值为90.37,RMSEP均值为64.33。实验结果表明：光谱分辨率对气体定量分析有明显的影响。为提高定量分析测量的精确性,需要针对不同的待测气体和应用场合采用合适的分辨率参数。     

红外光谱结合化学计量学对不同采收期滇重楼的定性定量分析

傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和偏最小二乘回归(PLSR)对不同采收期滇重楼(Paris polyphylla var. yunnanensis)分别进行定性鉴别与定量分析,以期为滇重楼合理采收和鉴别评价提供科学依据。采集46份不同采收期滇重楼样品的红外光谱,对光谱数据进行自动基线校正+纵坐标归一化+自动平滑+小波去噪(WD)预处理后进行PLS-DA分析;采用超高效液相色谱测定样品中重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ的含量,将液相测定数据与红外光谱数据进行拟合,经自动基线校正+纵坐标归一化+自动平滑+一阶求导+正交信号校正(OSC)优化处理后,建立滇重楼中重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ的快速预测模型。结果显示,(1)原始红外光谱中主要吸收区域在950~700,1 200~950,1 800~1 500和2 800~3 500 cm-1附近。(2)PLS-DA得分图可准确区分不同采收期滇重楼样品。(3)液相数据显示重楼总皂苷含量随着年限的增加先成倍增加,再逐渐减少,最后呈现缓慢增加的趋势。(4)重楼总皂苷含量定量模型的预测值与真实值间无显著性差异,表明模型预测效果好。FTIR结合化学计量学可准确区分不同采收期滇重楼并快速预测其皂苷含量,为不同采收期滇重楼的鉴别和皂苷含量预测提供一种新方法,同时为确定滇重楼的最佳采收期提供参考依据。     

傅里叶变换红外光谱结合化学计量学方法对白酒基酒的快速定性和定量分析

白酒基酒等级的准确评判对白酒的质量控制至关重要,是白酒分级储存和勾兑的重要依据。目前白酒基酒分级是在生产车间班组工人初步分级基础上,通过专业评酒人员的人工感官审评结合气相色谱法测定主要酯类物质含量最终确定白酒基酒的等级。人工感官审评和气相色谱分析方法繁琐,耗时费力,很难实现实时快速检测。红外光谱技术具有快速分析、无损检测及灵敏度高和重现性好等优点,在食品品质检测领域得到广泛应用。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术结合化学计量学方法对不同等级白酒基酒及其主要酯类化合物进行快速定性和定量分析。采用线性判别(LDA)和误差反向传播人工神经网络(BPANN)分析模型对不同等级白酒基酒进行判别,线性判别分析训练集和测试集总体识别率均达到100%,BPANN分析训练集和测试集总体识别率均在95%以上。采用区间偏最小二乘法(siPLS)对四种主要酯类化合物进行定量分析,己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯含量的训练集模型相关系数分别为0.986 4,0.991 5,0.970 2和0.951 4,测试集模型的相关系数分别为0.982 4,0.961 9,0.905 2和0.808 0。结果表明,傅里叶变换红外光谱技术结合化学计量学方法能有效实现不同等级白酒基酒的准确判别,同时基酒中主要酯类化合物的快速检测定量模型效果良好,能满足白酒生产中的分析检测要求,为白酒基酒等级的快速判别提供一种客观而准确的分析方法,有效提升白酒的智能化生产水平。     

富勒烯灰对聚乙二醇热分解和红外光谱的影响

采用热分析和原位升温红外光谱实验研究了富勒烯灰(FS)对聚乙二醇(PEG)的影响。热分析结果显示,FS使得PEG的起始热分解温度和最大失重速率处的温度都明显推后。红外光谱结果证实,FS和PEG之间并没有生成新的化学键,FS也没有改变PEG分解产物的组成。通过对PEG和PEG+10%FS的凝聚相和气相升温红外光谱的检测,发现FS对PEG的凝聚相红外光谱影响并不明显,但却使得PEG分解放出气相产物的温度显著升高,说明FS对PEG热分解的抑制作用主要是通过对PEG气相产物的吸附和脱附来进行的。少量FS的加入即可显著抑制PEG的分解,使PEG的分解趋向高温。     

β-环糊精交联聚合物的合成及红外光谱研究

以环氧氯丙烷作为交联剂合成了β-环糊精的交联聚合物，并对产物进行了热分析及红外光谱测定。     

用气相色谱和红外光谱对羧甲基化南瓜多糖结构的研究

采用超声辅助法提取南瓜多糖并对其进行分离和羧甲基化;邻苯三酚自氧化法测定羧甲基南瓜多糖对超氧阴离子自由基的清除作用;气相色谱法、红外光谱对南瓜粗多糖及其组分AP1的化学结构进行了分析.结果表明,羧甲基南瓜多糖能有效清除超氧阴离子自由基,并随着浓度的增加清除作用增强.该结果提示羧甲基南瓜多糖具有抗氧化性.气相色谱证明南瓜多糖由阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、甘露塘、果糖、半乳糖、葡萄糖组成.南瓜AP1多糖由阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、果糖、半乳糖、葡萄糖组成.红外光谱分析证实南瓜多糖具有糖类物质的特征吸收峰,同时存在呋喃环和吡喃环.     

示差光谱分析在作物残体腐解研究中的应用

采用示差光谱法对玉米叶片残体腐解过程进行了研究,并与常规谱进行了比较。结果表明,用示差光谱可以省去从腐解有机物中除去无机物的纯化过程,得到的红外光谱清晰可辨。     

防紫外线伞ATR-OMNI采样器的FTIR分析

本实验使用OMNI采样器，直接对伞面内外进行单反射ATR的分析，快速、简便、不破坏样品，得到分辨率很好的红外图谱，再配合红外谱库的谱图检索，可以分别得到匹配率95％以上的尼龙－6和聚酯型聚氨酯的分析结果。     

钇盐/聚氨酯体系流变行为及红外光谱研究

研究发现钇盐／线型聚醚基聚氨酯系列反应液的粘度随着稀土盐含量的增多呈规律性上升,认为这与稀土离子同聚氨酯体系中的极性基团产生相互作用有关,由此造成聚合物分子量、分子链排列曲向等结构形态的变化。红外光谱测定证明稀土离子与聚氨酯中的部分羰基配合,产生了新的酰胺结构,其特征吸收谱带位于1650cm^-1;对该体系的流变行为的研究,进一步证实稀土与聚氨酯间的相互作用的存在。流变学与分子光谱学相结合为高分子溶液结构的研究提供了新的手段。     

人肺组织与肺癌组织FTIR光谱的统计分析

本文应用统计方法分析了人肺正常组织和肺癌组织的FTIR光谱 ,选择光谱谱型参数 ;峰位、峰高、峰位差、峰高比进行比较分析 ,发现有多个变量可以显示两类光谱的差异 ,选择峰高比参数建立了Logistic预测方程为光谱的应用进行了探索。结果表明可以借助数学方法对组织光谱进行数据转换和分析 ,为了研究大量的组织光谱提供思路。     

苯甲酰胺对高岭石插层的FTIR和XRD研究

苯甲酰胺在熔融状态下取代前驱体中的DMSO分子插层高岭石,产物经丙酮洗涤,得到纯净的高岭石/苯甲酰胺插层复合物。XRD结果显示高岭石层间距从0.717 nm膨胀到1.437 nm。插层作用使高岭石内表面羟基红外伸缩振动峰由3 696和3 657 cm-1移动至3 701和3 651 cm-1处;苯甲酰胺3 368和3 172 cm-1处NH₂基伸缩振动峰红移至3 474和3 184 cm-1处,1 659 cm-1处羰基峰移至1 640 cm-1处,这些表明原高岭石层间氢键的损失及与苯甲酰胺分子之间氢键的形成。插层反应于30 min迅速达到平衡,插层率随反应温度的增加先增加后减小,180 ℃时有最大插层率;以丙酮作为洗涤剂可以消除表面吸附和残余的苯甲酰胺晶体而不影响复合物的结构。     

红外光谱法对双黄连粉针剂的定性定量分析

通过分析双黄连粉针剂的红外光谱并与对照品进行比较,初步指认了粉针剂中各类成分的吸收峰,为定性质量分析提供了依据。建立了基于中红外光谱的黄芩苷与绿原酸含量校正模型。模型的R2值均在0.99以上,平均预测相对误差也低于4%,具有良好的拟合及预测能力。本研究结果说明,使用红外光谱法对双黄连粉针剂进行在线定性定量分析,方便快速,切实可行。     

基于FTIR的芝麻油真伪鉴别和掺伪定量分析模型

把低价油掺入到高价油是食用油脂中的常见掺伪现象,芝麻油由于品质好价格高,市场上时有假冒伪劣产品,因此应用FTIR并结合化学计量学,建立了芝麻油的真伪和掺伪的快速分析方法。首先分析了芝麻油与大豆油、葵花籽油在4 000～650 cm-1范围的FTIR谱图,由于食用植物油都是不同脂肪酸甘油三酯的混合物,其谱图极为相似,很难发现芝麻油与其他油脂的明显差异。但是不同食用油的脂肪酸组成不同,其1 800～650 cm-1红外指纹特征区也有所不同,因此可以选择该区域,对红外光谱数据用化学计量学方法进行分类识别。通过建立主成分分析(PCA)和簇类独立软模式识别(SIMCA)模型,进行了芝麻油的真伪鉴别,该模型聚类效果较为理想,识别正确率达到了100％;采用标准正态化校正(SNV)和偏最小二乘法(PLS),经过PCA分析计算,芝麻油中掺入大豆油、葵花籽油的掺伪检测限均为10%;利用FTIR和PLS,建立了芝麻油掺的定量分析模型,该模型预测值与实际值有着良好的对应关系,预测相对误差为-6.87％～8.07％之间,说明定量模型可行。本方法能够实现芝麻油的快速真伪鉴别和掺伪定量分析,其优点是模型一旦建立,分析简便、快速,可以满足大量样品的日常监测。     

原位红外光谱法研究HMX炸药的热分解过程

原位红外光谱法是一种新兴的动态研究方法.该方法具有原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点,能够实时跟踪材料在不同温度下的化学变化,测定材料的微观结构与温度的关系.文章采用原位红外光谱研究了炸药1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)在5℃·min-1升温条件下的热分解过程.研究结果表明:HMX在205℃发生C-N键和N-N键的断裂,随着温度的升高,C-N键的断裂速率远高于N-N键的断裂速率,表明C-N键的断裂是HMX的主要断键方式,在C-N键的断裂中伴随着N-N键的断裂.同时环的张力增大,表明断键的HMX产生分子内重新结合.检测到HMX的分解所释放出的CO2,N2O,CO,NO,HCHO,HONO,NO2和HCN等八种气体.根据HMX分解中凝聚相结构的变化和气相产物,推出HMX的分解机理:HMX产生C-N键的断裂,会释放出HCHO和N2O以及HONO和HCN;N-N键的断裂会释放出NO2.     

两个含氰根化合物的红外表征

本文合成了两种含氰根化合物｛Ni(1,10-phen)2O2MoS2(CuCN)｝n、[ZnCu4(CN)6(dmf)4]n并作了红外表征和单晶结构表征。含氰根化合物中氰根的红外振动因其周围的配位环境不同而发生红移或蓝移。     

基于FTIR反射光谱-化学计量学方法的三种车前草分析研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIRS)法测定了同科同属不同种及不同产地的车前、平车前及北美车前草的FTIR,筛选出35个比较典型的吸收峰后结合化学计量学方法进行了亲缘关系的分析研究。系统聚类分析结果表明,在距离系数约为0.036的水平上三种车前草可划分为2个类群,其中,平车前在0.033的距离水平上首先与车前聚在一起,随即约在0.042的距离水平上与北美车前草一大组,该聚类结果与依据形态特征的传统分类学结果相一致。而对不同产地车前的FTIRS主成分分析结果表明,相同生态环境下采集的车前FTIR三维散点图中距离较为相近;而地域相差比较远的样品,在三维散点图上则显示较为分散。研究方法直观、科学,简单方便,具有很好的理论与应用价值。