色谱图拟合及重叠峰快速分离解析

]本文以EMG分布函数作为色谱峰的数学模型,提出由柱系统的半峰宽规律与峰态偏斜度D计算EMG参数的连环公式,用于快速谱图拟合和重叠峰分解。实验表明校正后的峰面积和拟合精度令人满意;不用半峰宽规律,直接采用优化方法解谱也取得好的结果。     

拖尾峰的类型

在通常的情况下,色谱峰大多是不对称的拖尾峰。对于拖尾峰的分类,我们认为应根据谱峰的描述函数来进行分类,这有助于了解物质在色谱过程中运动规律,有利于解释色谱曲线和进行谱峰拟合,有利于探求影响谱峰扩张的因素和了解扩张机理,因而能在本质上反映各类型拖尾峰的特征。 近来,越来越多的作者采用高斯函数的指数衰减(EMG)模型来描述拖尾峰,能用EMG模型描述的色谱峰称之为EMG峰,其描述函数为,     

电中性溶质在反相毛细管电色谱柱上峰展宽的研究

根据溶质在色谱柱中迁移的基本特征及柱分离过程弛豫理论的一般输运方程,在平衡色谱和不单独考虑逆向流的简化情况下,得到了能够说明多种因素对半峰宽影响的流出曲线的二阶中心矩表达式。通过反相毛细管电色谱实验,讨论了电压、柱长及保留因子等因素与峰展宽之间的关系,也探讨了溶质在色谱柱内峰展宽的规律。结果表明:半峰宽随柱长的增加和保留因子的增大而线性增加,随电压的增加而呈非线性减小。     

严重重叠的色谱峰对的解析

本文根据指数修正的高斯函数模型(EMG),并利用回归分析提出了一种解析严重重叠的色谱峰对的方法。此法可适用于相对峰谷在50％～95％的严重重叠的色谱峰对的解析。     

高效液相色谱峰压缩中灵敏度增加值与峰压缩因子的关系研究

以从塔板理论得到的色谱流出曲线为基础,推导了高效液相色谱(HPLC)双流动相分离场中实现峰压缩时,峰压缩因子(峰压缩后的半峰宽与未进行峰压缩时的半峰宽的比值)和峰高表示的灵敏度变化(峰压缩后的峰高与未进行峰压缩时的峰高的比值)的关系,结果表明峰高表示的灵敏度增加值等于峰压缩因子的倒数.并用色氨酸、香豆素、苯和2-硝基酚在不同速率差实现堆积时的相关参数进行了验证.实验结果表明,这些化合物在各个峰压缩条件下的峰压缩因子倒数和实际灵敏度增加值相等,实验结果与理论推导结果一致.考察了该关系式在实际样品测定中的应用,结果表明灵敏度增加值等于峰压缩因子的倒数,这也与理论部分的结果一致.     

新型碳材料表面元素及化学态高分辨XPS定量研究*

X射线光电子能谱(XPS)在科学研究中被广泛应用于碳材料表面官能团识别和结构缺陷判定,对表面组成结构识别和性能调控具有重要指导意义。XPS数据分析主观性强、sp²杂化态对应C1s谱峰峰形不对称以及各化学态对应峰位差异相对较小等因素是导致碳材料XPS数据分析难度高的主要原因。本文通过对XPS分析碳材料现状总结了当前新型碳材料XPS数据分析方法的不足(主要包括■化学态对应C1s谱峰峰形不对称峰形、各化学态半峰宽拟合的随意化以及数据的主观化);并结合实际材料通过■化学态谱峰峰形参考化、半峰宽相对限定化以及多数据分析客观化对新型碳材料XPS数据方法进行进一步规范,为XPS应用于新型碳材料表面元素及化学态定量高分辨研究提供理论依据和技术保障。     

峰宽法快速测定程序升温脱附活化能

TPD技术^[1]已成为研究固体表面性质的重要手段,本文在总结前人工作的基础上考察了TPD谱峰峰宽和相应参数与脱附活化能(E_d)之间的变化规律,证明用任意峰宽法或半峰宽法测定E_d值有很好的实用性,该法直接运用TPD谱图参数,无需另外作图,故十分快速、简便,与其它方法比较,结果吻合。     

高效液相色谱分离相似物质时二元流动相配比的选择

利用反相高效液相色谱中容量因子Ink′与二元流动相中强溶剂的体积分数Cb基本上成线性关系,再引入半峰宽数据(d),提出了用图解法来指导二元流动相配比选择的方法,从而使相邻两峰中小峰所对应的组分也能进行准确定量。方法具有简单、快速的优点。在实际应用中获得了满意的结果。     

分辨伏安分析重叠峰的研究

研究了一种处理伏安(极谱)重叠峰的数学模型。将几类具峰状的极谱电流公式归纳成一般的关系式,提出了一个通用的拟合函数,经非线性最小二乘法处理,可得到重叠组份的蜂高、峰电位和半峰宽等参数。本法适用于示差脉冲极谱、交流极谱、方波极谱、一阶导数卷积伏安法及其反向溶出伏安重叠峰的分离。已用于示差脉冲极谱和交流极谱重叠峰的分辨,得到满意结果。     

真实峰数及气相色谱的其它柱效参数

以半峰宽与保留数据的线性关系为基础,对真实峰数ＲＰＮ（ＲｅａｌＰｅａｋＮｕｍｂｅｒ）与其它柱效参数作了比较与讨论。指出用无限大容量比理论板数Ｎ＿（ｉｎｆ）不能真实反映有限容量比区间的柱效。由于柱温变化,用有效板数Ｎ＿（ｅｆｆ）评价柱效有不确切性。ＴＺ＿（１０）是一个较好的参数,但对峰宽线性关系作了较大地简化。而ＲＰＮ与ＴＺ＿（１０）具有同样的物理意义,对峰宽变化未作任何简化处理,是一个较完善的柱效参数。由不同极性同系物所得的ＲＰＮ与ＴＺ＿（１０）都没有显著差别。     

吸收光度法中的峰位移

该文从吸收干扰、单色光性质及被测物吸收特性改变三个方面探讨了吸收光度法中吸收峰位移的原因、影响及其消除与应用。重点论述了吸收干扰中的相长与相消干扰引起的吸收峰位移规律。该规律为研究试剂与溶剂中杂质、样品中共存物、反应试剂与产物等的吸收干扰引起被测吸收峰位置、高度及形状的变化提供了理论依据。运用被测物标准溶液的正、负吸光度吸收曲线提供的信息与吸收峰位移规律研究吸收光度法应用的新方法,为定量分析、消除共存物干扰、化学反应及试剂选择性等研究提供了新手段。作为峰的相长与相消干扰引起的测定峰位移规律也适用于检测峰的其它仪器分析。     

色谱柱末端过程与峰宽规律性

本文提出了色谱柱末端过程这一概念作为色谱基本过程之一,以此解释半峰宽与保留时间成线性关系这一经验规律。     

用非极性固定相分离不同极性化合物时色谱峰峰形的EMG参数及计算机拟合

对用非极性固定相分离不同极性的化合物时色谱峰的峰形与保留值的关系进行了研究使用非极性固定相分离不同极性的化合物时,不同极性化合物的色谱峰的EMG参数σ、τ与组分的保留值不存在线性关系：建立了使用非极性固定相分离极性化合物时色谱峰峰形的计算机模拟方法该法作为《开放式气相色谱仿真软件》中的模拟方法之一,效果较好。     

毛细管区带电泳峰形变化规律的研究

采用指数修正的高斯模型（ＥＭＧ）,研究了进样时间、分离电压及柱长等一系列操作条件对毛细管区带电泳峰形参数的影响。实验结果表明,进样时间对半峰宽（Ｗ１／２）和峰不对称度（Ｂ／Ａ）有显著影响;电压对以长度表示的半峰宽及峰拖尾参数无显著影响;ｔｍ与σ、τ、Ｗ１／２（ｓ）之间都有很好的线性关系;随着柱长的增大,σ、τ、Ｗ１／２都略有增加。     

小波变换用于重叠色谱峰组分信息的提取

提出了一个小波变换用于提取重叠色谱中组分信息的理论公式，并将它应用于三组分和五组分重叠色谱实验数据的解析。结果表明：在定定分离度范围内，当相邻色谱峰峰宽相近时，根据此公式的计算结果，可以将各组分的信息从重叠色谱峰信号中提取出来。洒工作对小波变换用于重叠峰的解析具有重要意义。     

免疫算法用于多组分二维色谱数据的解析

通过对免疫系统抗体对抗原消除作用及其记忆功能的模拟,提出了解析二维数据矩阵的新方法。采用模拟的EMG公式作为抗体输入,对二维信号逐行进行迭代消除,从重叠峰中提取单一组分的色谱信息和光谱信息。通过对二维色谱数据的解析,结果表明,该方法可方便地用于多组分重叠二维色谱的解析。     

一种变压器油色谱峰识别算法的设计

在变压器油色谱峰识别领域,传统的一阶导数法需要斜率阈值来实现色谱峰识别,因此自动化程度低及容易失真。针对这些缺点,本文在一阶导数法的基础上进行了改进,将迭代移动平均及归一化分析技术应用到色谱峰识别中,通过对信号曲线及方波曲线多次迭代移动平均确定最优的归一化识峰参数,结合色谱峰的绝对保留时间及识峰窗口实现对色谱峰的准确识别。实验结果表明：该算法可以准确识别色谱峰,对噪声、色谱峰的峰宽及峰形变化不敏感,具有很强的自适应性,满足变压器油中气体在线监测装置的现场使用要求。     

凝胶色谱中宽、窄分子量分布的峰加宽改正问题

本文用宽分布(M_w/M_n=6.3)及窄分布(M_w/M_n=1.22)两种模型函数,改变一系列加宽因子,“合成”了具有不同加宽程度的GPC谱图,然后计算平均分子量并与原模型分子量进行比较,考察分子量分布对峰加宽改正程度的影响.结果表明:分子量分布宽、窄在峰形改正上有着明显差异,窄分布要比宽分布改正得多.但对于分子量平均值来说,宽分布与窄分布的峰加宽改正程度是相同的.因此,通常认为宽分布试样在平均分子量计算时可以忽略峰加宽改正的说法是一种误解。     

ABT-概念的应用

Kaiser提出的ABT-概念,其基本表示式和一些导出式如下:式中,b为组分谱峰的半峰宽,b_0为非滞留物的谱峰的半峰宽,a为直线的斜率或为组分的保留时间每增加t_m半峰宽所增加的宽度,k为组分的容量比,t_m为死时间,n为理论塔板数,n_(eff)为有效塔板数,n_(real)为真实塔板数,在一定实验条件下,a、b_0、t_m和n_(real)均为常数。本文根据上述各式说明n或n_(eff)随k的变化关系,半峰宽b与保留时间t_r的关系以及推导出新的色谱峰容量表示式。     

二阶样条小波卷积法分辨重叠化学信号

首次提出了二阶样条小波卷积分峰法, 通过二阶样条小波与重叠化学信号的卷积运算, 确定出各组分的峰位置和峰宽之比, 再利用样条函数构造峰分辨器, 分辨重叠信号, 同时给出了方法的理论依据, 并对参数的选择进行了讨论. 对大量仿真信号和实验信号的处理实践表明, 分辨后信号可以达到基线分离, 峰位置相对误差小于0.2%, 峰面积相对误差小于4.0%, 即使对于重叠严重的信号, 也能获得满意结果. 该方法可以直接用于含噪音的及多个峰的重叠体系, 是一种分辨重叠信号的有效新方法.