中红外反射光谱结合偏最小二乘法快速定量分析葡萄酒

利用傅里叶变换中红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术,结合偏最小二乘算法,建立了一种同时快速测定葡萄酒中总酚含量、滴定酸度、pH值和酒精度的方法。通过光谱预处理方法、异常值诊断和建模参数的优化,提高了模型的预测精度,各指标预测值与实测值相关性良好,总酚含量、滴定酸度、pH值和酒精度模型的相关系数(r2)依次为0.9356,0.9649,0.9935,0.9837;交互验证均方根误差(RMSECV)依次为:0.445,0.378,0.087,0.507。t检验结果表明模型预测结果与标准方法测定结果之间无显著性差异(显著性大于0.05)。     

最小二乘支持向量机结合中红外光谱测定甲醇柴油甲醇含量

采用中红外光谱法对甲醇柴油的甲醇含量进行检测分析。首先,对采集到的原始光谱进行预处理(标准正则变换、多元散射校正、一阶微分、二阶微分、Savitzky-Goly平滑),采用偏最小二乘法和最小二乘支持向量机建立了甲醇柴油的甲醇含量预测模型,并比较了不同预处理方法对模型预测能力的影响。实验结果表明,LSSVM的建模效果最佳,其预测集相关系数R~2为0.981 8,预测均方误差RMSEP为1.3917%(体积比)。因此,中红外光谱技术可用于甲醇柴油中甲醇含量的快速检测,且可以达到很好的效果。     

偏最小二乘-同步荧光光谱法同时测定鳗鱼组织中三种喹诺酮药物残留量

应用偏最小二乘(PLS)算法对同步荧光光谱严重重叠的诺氟沙星、盐酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星药物三组分混合体系进行波谱解析,建立了该混合体系含量同时测定的新方法。在pH 2.87 B-R缓冲溶液中,波长差Δλ=190 nm 时,诺氟沙星、盐酸洛美沙星和乳酸左氧氟沙星的测量线性范围分别为0.016～0.40 μg·mL-1,0.01～0.336 μg·mL-1和0.01～0.336 μg·mL-1;检出限分别为0.012 6,0.006和0.007 2 μg·mL-1。采用PLS法结合同步荧光法对鳗鱼样品进行测定,结果令人满意。     

拉曼光谱结合偏最小二乘法测定血清胆固醇含量

以日常体检用血清样品为分析对象,采集了其拉曼光谱,波数范围为250～2 400cm-1,并对信号进行归属,与临床传统生化法测定得到的胆固醇含量对比,结合偏最小二乘法建立了血清胆固醇拉曼光谱定量模型(n=73)。结果表明,拉曼光谱能够表征血清中主要化学基团的信息。所建立的血清胆固醇定量校正模型的相关系数R为0.909 6,交叉验证校正标准差(RMSECV)为0.24;检验集(n=17)预测标准差(RMSEP)为0.69,相关系数r为0.926 2。证明了应用拉曼光谱技术结合偏最小二乘法建立血清胆固醇定量模型,用于未知血清样品胆固醇含量无损快速检测是可行的。     

偏最小二乘辅助紫外可见光谱法同时测定烟草中的葡萄糖与木糖含量

烟草中含有葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、木糖等多种糖类物质,占据烟草干重的25%～50%,是烟草的重要组成部分,也是评估烟草内在品质的重要指标。不同的糖类物质在卷烟燃烧过程中会生成不同产物,从而直接或间接地影响卷烟的香气和口感。建立烟草中各种单糖的测定方法,对烟草制品的质量控制具有现实意义。传统的检测方法如费林试剂法、连续流动分析法只能对烟草中的水溶性糖或总糖含量进行测定,无法对单一糖组分进行定量检测;气相色谱、液相色谱等方法虽能检测出不同单项,但是存在样品前处理过程麻烦、检测耗时较长等局限性。该工作在传统间苯三酚显色法测定木糖的基础上,以显色机理对该方法进行改进,解决了该检测体系下葡萄糖显色效果不佳的技术问题,可通过紫外可见光谱技术简单、高效地实现对烟草及卷烟制品中葡萄糖和木糖含量的精准测定。当同时测定上述两种糖组分时,由于二者的紫外可见光谱出峰位置相近,会相互影响彼此的测量准确性。为消除这一干扰,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立光谱分析的多元校正模型,辅助改进后的间苯三酚法对烟草及其制品中葡萄糖和木糖含量进行同时检测。研究结果表明：改进后的间苯三酚法对于葡萄糖和木糖的单糖溶液,浓度...     

偏最小二乘法在傅里叶变换红外光谱中的应用及进展

偏最小二乘法(PLS)是一种应用非常广泛的化学计量方法,它综合了多元线性回归法(MLR)和主成分回归法(PCR)的优势,具有预测能力强和模型相对简单等优点。PLS使傅里叶变换红外光谱的应用范围不断扩大,同时算法也得到了改进和完善。文章介绍了偏最小二乘法在傅里叶变换红外光谱中的应用,对改进算法,如移动窗口PLS(MWPLS)、稳健PLS(RPLS)、加权PLS(WPLS)和非线性PLS等进行了介绍。同时,对应用PLS时数据的预处理、变量的选择、噪声的处理和非线性模型的建立进行了综述。     

基于偏最小二乘增量式神经网络的近红外光谱定量分析模型

提出了一种基于偏最小二乘增量式神经网络的近红外光谱定量分析模型。该模型采用典型三层反向传播神经网络(BPNN),不同波长吸光度和成分浓度是模型的输入和输出。在使用历史样本训练之前先进行偏最小二乘(PLS)回归,所得自变量和因变量的历史负荷矩阵分别用于确定模型输入层和输出层的初始权值,且自变量的主成分个数作为隐层的节点数。当获得新的样本时,对新数据与历史负荷矩阵组合后进行PLS回归,将所得新的负荷矩阵与历史负荷矩阵融合后作为模型输入层和输出层新的初始权值,接着使用新样本对模型进行训练来实现增量式更新。将所提模型与PLS、BPNN、基于PLS的BPNN、递归PLS在天然气燃烧烟气近红外光谱数据上测定后比较。对于烟气中二氧化碳浓度的预测,所提模型的预测均方根误差(RMSEP)分别降低了27.27%,58.12%,19.24%和14.26%;对于烟气中一氧化碳浓度的预测,所提模型的RMSEP分别降低了20.65%,24.69%,18.54%和19.42%;对于烟气中甲烷浓度的预测,此模型的RMSEP分别降低了27.56%,37.76%,8.63%和3.20%。实验结果表明,所提模型不仅通过PLS对BPNN结构和初始权重的优化,使模型具有较强的预测能力,而且能在已建模型信息的基础上,不访问旧数据而用新增样本即可完成自身的增量式更新,从而使模型具有较好的稳健性和泛化性。     

拉曼光谱结合偏最小二乘同时测定烟草中叶黄素和β-胡萝卜素含量

色素是烟草中的重要组成成分,烟草的外观质量和内在品质都与色素相关。色素主要分为绿色素、黄色素和黑色素。在生长期,烟草中的绿色素主要是叶绿素,成熟期的烟草中黄色素则主要为叶黄素和胡萝卜素,黑色素则存在于成熟的烟叶中,或在调制和发酵的过程中产生。色素的检测对于烟草原料评价和成品质量都非常重要。鉴于烟草色素基于液相色谱的传统检测方法耗时较长、样品制备过程复杂,以及拉曼光谱操作简单、测定时间短、能提供有关分子官能团信息的特点,开发了一种应用拉曼光谱同时定量检测烟草中叶黄素和β-胡萝卜素的快检方法。烟草样品的有机溶剂提取物,密封在透明玻璃瓶中,将激光聚焦于瓶内溶液样品直接测定拉曼光谱。研究发现,不同于常见的514和785 nm激发波长,在短波455 nm激光作用下,可获得更理想的拉曼信号,光谱强度较高,荧光干扰较低。对色素萃取溶剂、焦平面与光学平台间的距离等实验条件进行了优化。考虑到不同检测日期仪器操作条件的变化可对拉曼光谱产生影响,以溶剂峰为内标峰,对光谱进行归一化处理,以校正因测定条件不稳定而引起的物理干扰。为了解决荧光干扰,以及色素分子之间的拉曼光谱干扰问题,采用偏最小二乘法（PLS）建立光谱分析的多元校正模型。建模中对波长区域以及光谱预处理方法进行了优化。研究结果表明,光谱归一化处理显著降低了因物理因素产生的光谱干扰,光谱求导运算对建模影响不大,而波长选择能明显改善模型的预测能力。利用798.2～1 752.8 cm-1波段建立叶黄素的PLS定量模型时,预测效果最佳,预测集的均方根误差（RMSEP）为6.68 μg·g-1;对于β-胡萝卜素,798.2～1 752.8 cm-1组合2 254.2～2 784.5 cm-1用来建模时得到的RMSEP最小,为2.56 μg·g-1。该方法操作简便、耗时少、结果准确可靠,为烟草样本中色素的定量分析提供了一种切实有效的新途径。     

利用偏最小二乘回归从冬小麦冠层光谱提取叶片含水量

通过人为控制灌溉水平,在冬小麦3个发育期(孕穗、开花、乳熟)测定了冠层光谱和叶片含水量(leaf water content,LWC)。针对每期数据,结合偏最小二乘回归和迭代特征去除,建立了基于诊断波段的LWC回归模型。结果表明,叶片水分的光谱响应及反演精度受小麦生长状态的影响。在孕穗、开花和乳熟3个发育阶段,回归模型中光谱数据的最佳利用形式分别为对数光谱、导数光谱和反射率光谱;重要光谱区间为SWIR,NIR和SWIR;模型交叉验证决定系数(R2_CV)为0.750,0.889和0.696。研究结论对今后监测冬小麦旱情和开发作物水分遥感产品具有重要的指导作用。     

两种偏最小二乘分光光度法同时测定三组分混合物

本文研究两种偏最小二乘法（经典编最小二乘法（ＣＰＬＳ）和基于核心矩阵的偏最小二乘法（ＫＰＬＳ）同时测定三组分混合物，根据数学原理编制三个程序（ＳＰＧＲＡＦＡ，ＳＰＧＲＰＬＳ和ＳＰＧＲＫＰＬＳ）执行这些计算，八个误差函数用以推断因子数目，因为核心矩阵维数小于原始数据矩阵，所以ＫＰＬＳ法适于计算具有较多光谱数和较少样品数的数据矩阵，实验结果显示对相互重叠的光谱用这两种方法均能获得令人满意且十分吻合的结     

ZY前驱体的拉曼和红外光谱研究

测试和分析了多种ＺＹ（ＺｒＯ２＋２．２５ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）前驱体的拉曼和红外光谱发现采用湿化学法制ＺＹ超细粉体的过程中，氢键缔合是前驱体产生团聚的主要原因，空间阻效应是聚乙二醇控制团聚生成的主要机理，同时分析了前驱体的在水洗，加热等后处理工艺中聚乙二醇的控制团聚作用。     

二苯甲酮晶体的红外反射光谱研究

室温下记录了有机非线性光学晶体二苯甲酮三种不同偏振的红外反射光谱（２００－４０００ｃｍ＾－１）。利用Ｋ－Ｋ变换确定了晶格振动模的模，纵频率。根据由Ｋ－Ｋ变换得到的介电常数和折射率的色散曲线外推得到晶体的静态介电常数，高频介电常数和近红外波段的折射率。还对反射带进行了认定。研究表明该晶体二苯甲酮分子间不存在氩键，只以弱的范德华键相结合。结合晶体结构对强反射带出现的原因作了解释。     

N－二茂铁酰胺酸的红外光谱研究

研究了七种Ｎ－二茂铁酰胺酸的红外光谱，讨论了分子中氢键对一些主要吸收峰的影响，并对某些构象异构体和互变异构现象用红外光谱作了定性分析和研究。     

因子分析在红外光谱法中的应用

因子分析是一种多元统计的分析方法。本文着重介绍因子分析在红外光谱分析研究中的应用。     

INFRARED SPECTRA OF BROMOFORM AT HIGH PRESSURES

Infrared spectra in the wavenumber ranges 100–1800 and 2700–4800 cm^?1 are reported for bromoform samples in diamond anvil cells at ambient temperature and at pressures up to 10 GPa. The freezing pressure is estimated to be 0.13 ± 0.02 GPa. The spectra appear to evolve smoothly and no major discontinuities are detected. The dependence on pressure of eleven peak wavenumbers (five fundamentals and six combinations) is presented. All modes show small percentage increases in wavenumber over this pressure range, except for the degenerate bend, ν₆, which exhibits a 20% increase, suggesting that the equilibrium Br-C-Br angles may be slightly changing with increasing pressure.     

偏最小二乘原子吸收光谱法同时测定锰和镓

本文研究了偏最小二乘原子吸收光谱法同时测定了Ｍｎ和Ｇａ的方法。实验结果表明，本方法具有简单，准确的特点。     

RAMAN AND INFRARED SPECTRA OF IODOFORM AT HIGH PRESSURES

ABSTRACT

Raman and infrared spectra are reported for iodoform samples in diamond anvil cells at ambient temperature and at pressures up to 5 GPa (Raman) and 10 GPa (infrared). The spectra appear to evolve smoothly and no evidence of any structural phase transitions is found. The dependence on pressure of 7 Raman and 13 infrared peak wavenumbers is presented. A large increase in intermolecular bonding strengths is confirmed, together with a moderate increase in intramolecular I-C-I bending forces. Color changes in the samples at high pressures are found to be mostly reversible, but long exposure to high fluxes of visible photons causes some molecular dissociation, with the release of iodine.     

铕的时间分辨激光荧光光谱分析：Ⅰ方法研究

本工作是在自建装置上，利用时间分辨激光荧光光谱技术，选择Ｅｕ－ＴＴＡ－ＥｔＯＨ液体荧光体系，建立了时间分辨激光荧光测定铕的方法。该测定铕离子的线性范围为０．０００２－１０μｇ／ｍｌ检测限为１０＾－５μｇ／ｍｌ。０．０３μｇ／ｍｌＥｕ＾３＋标准样品ＥｕＴＴＡ３，测定的相对标准偏差为４．７％，该法用于实际样品的分析测定，结果满意。结合铕的分析，对本方法选择化学体系的条件、测定装置的参数进行了讨论。并获     

高灵敏四阶导数光谱PLS法同时测定钨钼钛

本文首次用偏最小二乘（ＰＬＳ）法对ＳＡＦ－ＣＴＭＡＢ－Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ混合显色体系的四阶导数光谱进行解析，提出了同时测定痕量钨、钼、钛的计算分析方法。在０．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ介质中，Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ的ＳＡＦ－ＣＴＭＡＢ显色体系的四阶导数光谱摩尔响应系数（双峰）分别为２．３×１０６，２．１×１０６和５．９×１０５，比常规光度法高出４．５～１６．８倍。该法用于合成样品和钢样中钨、钼、钛的同时测定，相对误差在±８％以内。