管花肉苁蓉饮片中主要苯乙醇苷近红外快检技术的建立及应用

利用近红外快检技术，建立了快速测定管花肉苁蓉饮片中4种主要苯乙醇苷含量的方法。以60批管花肉苁蓉饮片为研究对象，高效液相色谱法(HPLC)测定管花肉苁蓉饮片中4种主要苯乙醇苷(松果菊苷、管花苷A、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷)的含量作为参考值，采用近红外光谱法(NIRS)结合偏最小二乘法(PLS)建立管花肉苁蓉饮片中4种苯乙醇苷含量的定量分析模型。结果表明：该定量分析模型中4种主要苯乙醇苷的最佳光谱预处理方法分别为二阶导数法(2nd Der)+多元散射校正法(MSC)+SG平滑法(SG Smth), 2nd Der+SG Smth, 2nd Der+MSC+SG Smth, 2nd Der+MSC+SG Smth；校正决定系数(R_c²)分别为0.9631, 0.9965, 0.9839, 0.9467；预测决定系数(R_p²)分别为0.8472, 0.8589, 0.8613, 0.8109；校正均方根偏差(RMSEC)分别为0.3236, 0.0058, 0.0581, 0.0237；预测均方根偏差(R...     

基于谱区优选的近红外光谱快速预测玉米秸秆中木质纤维素含量的研究

在生物燃气生产过程中,玉米秸秆中的木质纤维素(纤维素、半纤维素和木质素)成分含量对厌氧发酵性能具有重要影响。针对传统方法测定本质纤维素的耗时、成本高等问题,本研究分析了近红外光谱(NIRS)结合化学计量学进行玉米秸秆中木质纤维素含量快速检测的可行性。为提高NIRS模型的检测精度和效率,将遗传模拟退火算法(GSA)、区间偏最小二乘法(iPLS)和支持向量机(SVM)相结合,构建遗传模拟退火区间支持向量机(GSA-iSVM)进行NIRS特征谱区和SVM参数的同步优化,并与反向区间偏最小二乘法(BiPLS)、遗传模拟退火区间偏最小二乘法(GSA-iPLS)的优选特征谱区的建模性能进行对比,确定基于GSA-iSVM建立的纤维素和木质素校正模型性能最佳,基于GSA-iPLS建立的半纤维素校正模型性能最佳。纤维素、半纤维素和木质素最佳校正模型验证集的预测决定系数(R_p²)分别为0.910、 0.990和0.939,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.881%、 0.707%和0.249%,剩余预测偏差(RPD)分别为3.283、 10.235和4.27...     

近红外光谱法快速测定推进剂中N-甲基对硝基苯胺

采用近红外光谱法快速测定固体推进剂中N-甲基对硝基苯胺(MNA)的含量。评价了滤波平滑、一阶导数、二阶导数、多元散射校正(MSC)和标准正态变量校正(SNV)这5种不同光谱预处理方法的优化效果，基于建模参数优化结果建立了MNA定量模型，并对模型进行了准确性和重复性验证。结果表明，光谱最佳预处理方式是SNV，模型最佳主因子数为7，模型校正决定系数(R_C²)和验证决定系数(R_P²)分别为0.998 6和0.987 2，交互验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.012 0和0.009 8，重复性极差和绝对误差均低于0.2%。近红外光谱法与液相色谱法测定结果相比相对偏差在6%以内，经t检验，两种方法测定结果无显著性差异。近红外光谱法快速、准确，可用于推进剂老化进程监控。     

基于近红外光谱法的定量分析模型快速预测蕨菜中总黄酮的含量

采用近红外光谱法结合偏最小二乘法构建蕨菜中总黄酮含量的快速无损测定方法。取蕨菜样品140份,采用傅里叶变换近红外光谱仪采集4 000～11 500 cm^-1波段内近红外光谱,以一阶导数预处理原始光谱,设置主因子数为10,在6 100～7 500 cm^-1和5 400～6 000 cm^-1波段内建模。结果表明：校正集定量分析模型的校正均方根误差(RMSEC)为0.078,交叉验证决定系数(R²)为0.991 9;验证集定量分析模型的预测均方根误差(RMSEP)为0.125,R²为0.984 1,说明所建模型性能较优。分别以定量分析模型和紫外-可见(UV-Vis)分光光度法分析完全外部验证集样品,预测回收率(预测值和测定值比值的百分数)接近100%,说明所建模型的预测准确度较高,可用于蕨菜中总黄酮的快速、准确测定。     

基于PLSR的近红外光谱沼液主要营养成分实时在线检测方法研究

按需施用沼肥，可提升我国粮食产能，筑牢大国粮仓。鉴于国内外利用近红外模型对沼液中氮、磷、钾含量快速检测的研究未见报道，本文对183个沼液样本用偏最小二乘回归(PLSR)法建立快速预测模型。结果显示，模型对沼液中的总氮、总钾和氨氮含量，校正决定系数(R_C²)分别为0.9238、0.9339和0.9191,预测决定系数(R_P²)分别为0.9255、0.9184和0.9160,均大于0.9。校正集残留预测偏差RPD_C分别为3.8044、4.0034和3.6724,预测集残留预测偏差RPD_P分别为3.7035、3.5403和3.4876,均大于3。这说明模型定标效果好、稳定性好、预测精度高，能够用于实际检测；总磷含量的R_C²为0.9047,大于0.9,R_P²为0.8083,RPD_C为3.2538,大于3,RPD_P为2.3100。模型可...     

分段直接校正模型转移结合近红外光谱技术的甲醇汽油中甲醇定量分析方法研究

发展了一种基于分段直接校正(PDS)算法结合偏最小二乘法(PLS)的近红外光谱(NIR)定量分析模型转移方法,用于甲醇汽油中甲醇的准确定量分析。首先,制备了20个不同甲醇含量的甲醇汽油样品,并采集其NIR光谱;其次,考察了不同输入变量(800～2000 nm、1100～1900 nm、1100～1700 nm、1390～1700 nm)和光谱预处理方法对PLS校正模型预测性能的影响。在最优化的输入变量(1390～1700 nm)和光谱预处理方法(归一化(Nor)结合多元散射校正(MSC))条件下,分别构建了PLS校正模型和PDS-PLS转移模型。为了进一步验证PDS-PLS模型的预测性能,采用优化后的光谱分别构建了基于域自适应(DA)结合PLS的DA-PLS模型以及核域自适应(KDA)结合PLS的KDA-PLS模型。结果表明,相比其它PLS模型,采用PDS-PLS算法校正转移后构建的模型显著提升了子机预测集的预测性能,决定系数(R_P²)为0.9984,均方根误差(RMSE_P)为0.0056,平均相对误差(MRE_...     

离子液体吸附剂对木犀草素的富集及CARS变量筛选的近红外光谱分析方法

该文以咪唑型离子液体作为原料制备吸附剂富集稀溶液中的木犀草素,利用竞争性自适应权重(CARS)变量筛选的方法建立了一种快速测定木犀草素的近红外光谱分析方法。考察了吸附剂用量、pH值、振荡时间对吸附效果的影响,并探究了吸附剂的吸附能力;富集木犀草素的吸附剂经近红外漫反射光谱检测,采用CARS变量筛选的方法结合偏最小二乘回归(PLS)建立了木犀草素的定量校正模型。结果表明,吸附剂用量为0.15 g、pH值为7、振荡时间为20 min的最佳条件下,吸附率达90.9%,且该吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为7.1 mg/g。近红外光谱建模中,与未经CARS变量筛选处理作为对照,对比发现经CARS变量筛选的方法结果更优,并采用连续小波变换(CWT)的光谱预处理进行验证,结果表明经CWT处理后,预测残差(RPD)值增大,说明了模型的可靠性。该方法可有效富集稀溶液中的木犀草素,采用CARS变量筛选结合CWT光谱预处理的近红外光谱方法可实现对稀溶液中木犀草素的灵敏、快捷检测。     

不同品种鸡蛋贮期S-卵白蛋白含量分析及其可见/近红外光谱无损检测模型研究

利用可见/近红外光纤光谱采集罗曼粉壳和海蓝褐壳两个品种的鸡蛋在349-1000 nm的透射光谱,对270枚鸡蛋的天然卵白蛋白的S-型空间构象异构体(S-卵白蛋白, S-ovalbumin, S-ova)含量进行了定量分析,实现了不同品种鸡蛋中S-卵白蛋白含量的快速无损检测。通过比较贮期不同品种鸡蛋的平均光谱发现,两个品种鸡蛋的光谱吸收峰位置相同,仅可见光范围内的光谱吸收能量值有所不同。通过标准正态变量校正(SNV)对原始光谱进行预处理,并利用无信息变量消除算法(UVE)从500～950 nm的全光谱中提取了67个特征波长,建立的偏最小二乘(PLS)回归模型可以很好地预测不同品种的S-卵白蛋白含量。为了更进一步消除特征波长之间的多重共线性,利用逐步回归(Stepwise regression)算法对特征波长进行二次筛选,最终筛选出了16个特征波长,建立多元回归模型,其校正集的决定系数(R²)为0.9511,均方根误差(RMSE)为0.0478,预测集的R²为0.8380, RMSE为0.1116,预测集相对分析误差(RPD)为2.2620。此模...     

磷改性失活TS-1高效催化C5=裂解制备C2=/C3=反应的研究

发展C₅⁼催化裂解高效制乙烯和丙烯(C₂⁼/C₃⁼)技术具有重要的研究意义及工业应用价值,其核心在于高效催化剂的开发.本文发展了以失活钛硅分子筛TS-1(De-TS-1)为催化剂的C₅⁼催化裂解过程,研究发现,P改性后的De-TS-1显示出优异的催化反应性能,C₂⁼+C₃⁼选择性与单程寿命分别达77.1%和213 h,其综合催化性能优于经典的ZSM-5催化剂.进一步研究表明,De-TS-1的Br?nsted性质符合C₅⁼裂解高效裂解的基本要求,P改性可进一步降低De-TS-1中Br?nsted酸的酸密度和酸强度,从而促进了目标产物C₂⁼/C₃⁼生成的主反应,抑制了C₅     

新型间苯二酚杯芳烃硫脲衍生物对阴离子的识别

通过间苯二酚杯芳烃连续三步反应, 以较高产率合成了分子中连有8个和12个硫脲端基的间苯二酚杯芳烃的酰胺衍生物. 用紫外可见光谱法研究了两个代表性化合物4,6,10,12,16,18,22,24-八[6-(苯基硫脲基)-己氨甲酰基甲氧基]-2,8,14,20-四苯基杯[4]间苯二酚芳烃(THBC)和4,6,10,12,16,18,22,24-八[2-(苯基硫脲基)-1-甲基乙基-1-氨甲酰基甲氧基]-2,8,14,20-四苯基杯[4]间苯二酚芳烃(TPBC), 对各种阴离子(AcO^－, H₂PO₄^－, HSO₄^－, H₂PO₄^2－, C₁₂H₂₅-C₆H₄-SO₃^－, Cr₂O₇^2－, B₄O₇^2－, Cl^－, Br^－)的识别性能, 结果表明它们对AcO^－, H₂PO₄^－, HSO₄^－等阴离子有较好的配位作用, 能形成1∶3的配合物.     

近红外光谱技术在川麦冬原位检测中的应用研究

原药材检测费时费力一直是川麦冬质量分析中亟待解决的问题。该文将近红外光谱分析技术应用于川麦冬原药材的质量分析，以漫反射模式对麦冬颗粒进行无损原位检测后，采用光谱预处理方法减少因粒径造成的干扰，通过变量筛选方法提取有效信息，最终建立了快速定量分析模型。结果表明，水分、浸出物和总皂苷含量模型的验证均方根误差（RMSEP）分别为0.165 5%、0.401 9%、0.078 4%，验证集决定系数（Rv2al）分别为0.965 1、0.696 5、0.803 6，相对分析误差（RPD）分别为4.50、2.68、2.22,3个质量指标的RPD均大于2，说明模型性能较好，能够满足川麦冬质量分析的要求。该法通过近红外光谱技术采集川麦冬颗粒的原位光谱，避免了粉碎，真正意义上实现了川麦冬无损、绿色、快速的含量分析，为川麦冬的质量分析提供了参考。     

NH3R++NHR2(R=H,CH3)体系质子传递反应的从头算研究

用从头计算法在HF/6-31G^*基组水平上研究了NH₄⁺+NH₃→NH₃+NH₄⁺,NH₄⁺+NH₂CH₃→NH₃+NH₃CH₃⁺,NH₄⁺+NH(CH₃)₂→NH₃+NH₂(CH₃)₂⁺以及NH₃CH₃⁺+NH₂CH₃→NH₂CH₃+NH₃CH₃⁺等4个体系的质子传递反应的机理.结果表明:(1)上述质子传递反应均具有双阱型的势能面,质子沿N(1)、N(2)连线直接传递;(2)质子受体分子中的甲基对质子传递起促进作用,而质子给体离子中的甲基则阻碍质子的传递。     

近红外光谱法快速测定柴胡提取过程中的药效成分

利用近红外光谱(NIRS)技术对柴胡提取过程中的药效成分进行快速定量分析。共收集126个柴胡提取液样品,采用紫外-可见分光光度法测定总黄酮和多糖的含量,高效液相色谱法(HPLC)测定柴胡皂苷A及柴胡皂苷D的含量,以透射模式采集提取液的近红外光谱,运用偏最小二乘法(PLS)分别建立了近红外光谱与4种药效指标参考值之间的定量校正模型,并采用不同的预处理方法、光谱波段和主因子数对模型进行优化。结果表明,总黄酮、多糖、柴胡皂苷A和柴胡皂苷D 4种定量模型的近红外预测值与参考值之间的拟合性良好,模型预测精度较高,其中预测集相关系数(RP)均大于0.9;预测集误差均方根(RMSEP)分别为3.46 μg/mL、0.743 mg/mL、1.53 μg/mL、0.406 μg/mL;预测集相对偏差(RSEP)分别为1.65%、8.28%、5.74%、7.52%。该研究证实了NIRS结合PLS可成功应用于监测柴胡提取液中药效成分的含量变化,且方法具有快速、准确、无损和环保的特点。     

不同碱处理制备多级孔HZSM-5催化剂及噻吩烷基化性能研究

用Na₂CO₃、TPAOH和TPA⁺/CO₃^2-混合碱分别处理HZSM-5分子筛,采用FT-IR、XRD、XRF、N₂吸附脱附、SEM、NH₃-TPD及Py-FTIR表征手段对各类碱处理前后的HZSM-5分子筛进行表征。结果表明,3种类型的碱处理HZSM-5分子筛后,均能形成微孔-介孔多级孔道的HZSM-5(A)催化剂,并能调变催化剂的酸性,其中,TPA⁺/CO₃^2-混合碱处理得到的HZSM-5(TPA⁺/CO₃^2-)催化剂,比表面积最大,介孔数量最多。在小型固定床反应器上,考察了HZSM-5和HZSM-5(A)催化剂的噻吩烷基化性能,结果表明,HZSM-5(TPA⁺/CO₃^2-)催化剂因为具有适当的多级孔孔道和较多的B酸中心而表现出较高的噻吩转化率和1-己烯对噻吩的选择性。     

微量量热法研究阴离子表面活性剂在DMA/长链醇体系中CMC和热力学函数

在N,N-二甲基乙酰胺(DMA)/长链醇非水溶液体系中, 利用微量量热仪, 研究阴离子表面活性剂十二烷基羧酸钠(SLA)、十二烷基硫酸钠(SDS)的临界胶束浓度(CMC)和热力学函数. 本文在十二烷基羧酸钠, 十二烷基硫酸钠的N,N-二甲基乙酰胺溶液中, 分别加入长链醇(庚醇、辛醇、壬醇、癸醇), 测定体系的热功率-时间曲线. 借助热力学理论, 由测得曲线, 进一步得到临界胶束浓度和热力学函数(ΔH_m⁰, ΔG_m⁰和ΔS_m⁰). 讨论了温度、醇的碳原子数目、醇的浓度与热力学参数之间的关系. 结果表明, 对十二烷基羧酸钠或十二烷基硫酸钠的DMA溶液, 在含有相同浓度的各种醇的体系中, CMC, ΔH_m⁰和ΔS_m⁰的值随着温度的升高而增加, 而ΔG_m⁰的值随着温度的升高而降低. 在相同温度及相同浓度的醇体系中, CMC, ΔH_m⁰,ΔG_m⁰和ΔS_m⁰的值都随着醇中碳原子数目的增加而降低. 在相同温度及相同醇的体系中, CMC, ΔG_m⁰的值随着醇的浓度的增加而增大, 而ΔH_m⁰, ΔS_m⁰的值随着醇的浓度的增加而减少.     

SO42-/ZrO2的制备工艺对催化橡胶籽油裂解油酯化的影响

以SO₄^2-/ZrO₂为催化剂对橡胶籽油裂解油进行甲酯化。研究了锆源、焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,分别采用氨气吸附程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶红外(Py-IR)对固体酸SO₄^2-/ZrO₂的酸性和酸型进行分析。实验结果表明,以ZrOCl₂为锆源,550℃焙烧4 h所得固体酸SO₄^2-/ZrO₂的催化活性最好,性能较稳定。对酯化产物的组成及性能进行了考察,结果表明,酯化产物的各项性能均优于传统工艺制备的生物燃油,且与0^#柴油相近。     

近红外光谱法非破坏性同时测定海洛因、O6单乙酰吗啡、乙酰可待因

提出了近红外漫反射光谱快速无损测定缴获白粉中海洛因、O6单乙酰吗啡、乙酰可待因含量新方法。采用GC-MS分析了缴获88份白粉中这3组分的质量百分含量范围分别为12.15%~79.54%,0.4%~18.56%,0.23%~9.11%。以交叉验证误差均方根(RMSECV)为指标,确定各组分用于建模的最优近红外波段和光谱预处理方法,采用偏最小二乘算法建立近红外光谱与这三组分GC-MS分析值之间的校正模型,并以此预测了35个白粉样本。δ代表预测样本NIR值/GC-MS值,海洛因、O6单乙酰吗啡、乙酰可待因δ值的均值为100.63%,100.35%和98.71%,RSD分别为3.96%,7.02%,8.54%。该方法快速无损,结果可靠。     

乙二胺杂化锗酸锌纳米带的绿色合成及其对铀酰离子的吸附与检测

该文采用水热法合成了一种新型乙二胺杂化的锗酸锌纳米带(NH₂-Zn₂GeO₄ NRs),并用于铀酰离子(UO₂²⁺)的检测和吸附。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)以及荧光光谱等对纳米带的结构及其光学特性进行了表征。结果表明NH₂-Zn₂GeO₄ NRs表面含有大量的—Ge—O—H和—NH₂基团,为UO₂²⁺的检测和吸附提供了丰富的结合位点。此外NH₂-Zn₂GeO₄ NRs可高效、高选择性地吸附和检测UO₂²⁺,其对UO₂²⁺的吸附符合Langmuir等温模型,最大吸附量为190 mg...     

多反应离子的质子转移反应质谱

在无放射性辉光放电离子源内, 采用不同试剂气体进行放电, 为质子转移反应质谱(PTR-MS)新增了强度在10⁵ cps量级的3种反应离子NH₄⁺, NO⁺和O₂⁺, 纯度大于95%; 测试了这3种反应离子的离子-分子反应特征. 采用H₃O⁺, NH₄⁺, NO⁺和O₂⁺等4种反应离子对同分异构体丙醛/丙酮进行检测发现, H₃O⁺和NH₄⁺均不能区分的丙醛/丙酮可采用NO⁺或O₂⁺进行区分. 结果表明, 增加反应离子不仅使PTR-MS的可检测有机物范围不再局限于质子亲和势(PA)大于H₂O的有机物, 还提高了PTR-MS区分同分异构体的能力.     

新型双核铜金属配合物为中性载体的硫氰酸根离子高选择性电极的研究

研制了基于N,N'-亚乙基(μ-5,5-亚甲基-二水杨醛根)(乙酰丙酮根)合二铜(II) [Cu₂(II)-MDSBAE]金属配合物为中性载体的阴离子选择性电极. 试验表明, 以Cu₂(II)-MDSBAE金属配合物为中性载体的电极对SCN^－具有良好的电位响应特性, 且呈现反Hofmeister行为,其选择性序列为: SCN^－＞Sal^－＞I^－＞ClO₄^－＞NO₃^－＞Br^－＞NO₂^－＞Cl^－≈SO₃^2－＞SO₄^2－. 在pH 5.0的磷酸盐缓冲体系中, 电极电位呈现近能斯特响应, 线性响应范围为1.0×10^－6～1.0×10^－1 mol/L, 斜率为－53. 6 mV/dec (25 ℃), 检测下限为8.1×10^－7 mol/L. 用交流阻抗研究了电极的响应机理, 并用紫外可见光谱技术测定了电极载体与SCN^－, Sal^－, I^－, ClO₄^－和NO₃^－离子间的配位数及缔合常数. 将该电极用于实验室废水和工业废水中硫氰酸根的检测, 其结果令人满意.