基于正交信号校正和iPLS的烃源岩红外漫反射光谱定量分析

红外漫反射光谱技术越来越普遍地被应用到粉末样品的快速测量分析中,在应用红外漫反射光谱技术对粉末状的烃源岩样品的生烃潜量进行定量分析时,由于样品的颗粒度、 密度、 表面粗糙程度等几何参数的变化对散射光的影响非常大,使得漫反射光谱数据的信噪比很低、 背景干扰很大,这样很难对样品进行定量分析。因此需要一种有效的方法对漫反射数据进行预处理来消除散射的影响,提高信噪比。文章利用正交信号校正算法(OSC)作为一种光谱过滤手段,并与间隔偏最小二乘(iPLS)相结合,有效地消除了粉末状样品散射光的影响,可以显著提高烃源岩红外光谱预测模型的准确性,使得红外漫反射光谱技术在石油录井中有了广阔的应用前景。     

漫反射法测定固体样品的红外光谱

用漫反射法测定了不同类型固体样品的红外光谱,讨论了影响漫反射光谱质量的某些因素,以及该法用于实际红外定量分析的可能性。     

基于中红外漫反射光谱的土壤重金属元素含量预测研究

研究了中红外漫反射光谱快速预测土壤重金属元素含量的可行性。以在南京江宁区和八卦洲采集的共161个土壤样品为例,利用偏最小二乘回归(PLSR)法对土壤中Ni,Cr,Cu,As,Zn,Pb,Hg和Cd等8种重金属元素数据进行了预测。通过对样品的中红外(MIR)漫反射光谱进行各种预处理,探讨了中红外光谱数据预处理对预测精度的影响,并比较了中红外光谱与可见光-近红外(VNIR)光谱对土壤重金属含量预测的精度。结果表明,依次经平滑、基线校正、多元散射校正预处理能显著提高中红外光谱数据的预测精度;经校正的中红外光谱对异地样品预测的均方根误差是可见光-近红外光谱的21%～73%,比VNIR波段更能准确预测异地样品中土壤重金属元素含量。研究表明,中红外漫反射光谱可以作为一种快速、非破坏方法预测土壤重金属元素含量,且比可见光-近红外精度高。     

DWT-iPLS在烃源岩漫反射光谱数据处理中的应用

红外漫反射光谱技术被广泛地应用于粉末样品的定性、定量测量中。但是由于粉末样品自身的特点,颗粒度、密度、表面粗糙程度等几何参数的影响,使得漫反射光谱数据的信噪比很低、背景干扰很大。因此需要一种有效的方法对漫反射光谱数据进行预处理来提高信噪比,消除背景干扰。文章采用了离散小波变换对红外漫反射光谱进行了预处理,有效地消除了光谱中的高频噪声和低频背景的干扰,并结合iPLS(间隔偏最小二乘回归)方法进行线性回归分析,建立了用于复杂样品体系组分分析的建模方法(DWT-iPLS)。并以烃源岩的红外漫反射光谱为例,将DWT-iPLS应用于数据的预处理及建立数学模型,其结果与未用DWT预处理的方法相比较,准确度有明显的提高,证明了此方法是一种快速有效的定量分析的建模方法。     

氮化硅粉末的傅里叶变换红外光谱研究

利用透射法和漫反射法,研究了纯氮化硅粉末和KTBr烯释后样品的红外光谱特征,比较了不同方法获得得的红外光谱的异同,实验发现,纯氮化硅粉末的曼反射光谱在约1200cm^-1处出现一尖锐的强峰,而KBr稀释样品的透光谱和温反射光谱不出现此峰,研究认为,该峰对应氮化硅颗粒表面Si-O键的振动。     

红外光谱技术在纳米NiFe2O4制备过程中的应用

采用溶胶 凝胶法制备NiFe2 O4 纳米粉末 ,并经不同温度热处理 .测定了制备过程中各阶段的红外吸收光谱和不同温度处理样品的红外漫反射光谱 .结果表明 ,红外吸收光谱较好地反映了溶胶 凝胶法制备NiFe2 O4 纳米粉末过程中结构的变化 ,为确定热处理温度提供了实验依据 ,彻底消除有机物 ,热处理需在 40 0℃以上 ;红外漫反射谱可以较好地反映粉末的尺寸效应和形态效应 ,粉末粒径越小 ,漫反射函数 (K M)值越大 ;当粒径达到一定尺寸时 ,红外漫反射的尺寸效应消失     

硅藻土表面羟基的漫反射红外光谱(DRIFT)研究

运用傅里叶变换漫反射红外光谱（DRIFT）及氘化技术,研究了硅藻土的表面羟基结构及其在热处理中的变化。     

纳米SiO_2及其改性物的透射和漫反射傅里叶变换红外光谱研究

对两种纳米SiO2材料及两种SiO2改性物的透射及漫反射红外光谱进行了研究。漫反射红外光谱法更能表征出纳米SiO2材料及其改性物结构的表面状态特征,当样品取样量受限的条件下,表征结果更优于透射法。     

田间行走式测定的红外光谱数据与土壤质地之间的相关性研究

近红外光谱是利用漫反射来分析物质的某些化学性质,已在农业及其他许多领域得到广泛应用。尽管在实验室条件下,研究证明可以应用近红外光谱分析技术来快速、方便地测定土壤参数,但在田间大范围内应用红外光谱快速测定来分析土壤性质,仍然缺乏研究;该研究以田间行走式设备获取的红外光谱数据为基础,分析和比较了不同数据处理技术下红外光谱信息与土壤质地之间的相关性,发现应用基于算术运算的波段组合技术可以明显地提高红外光谱信息与土壤质地之间的相关性,为田间光谱数据的分析处理与应用提供了依据。     

空间目标红外辐射特性研究

利用目标的红外光谱特性进行目标探测和识别是一种有效的方法。以空间卫星为目标,研究了其红外辐射特性形成的机理;利用所建立的数学模型,仿真了空间目标在探测面上所形成的红外光谱特性曲线;分析了模型中各参数对目标光谱特性的影响程度和卫星目标的红外光谱曲线。     

二维红外相关光谱分析对十二烷氧基苯甲酸的相变过程

利用显微红外光谱技术在宽范围的温度区域跟踪对十二烷氧基苯甲酸相变过程,经二维相关红外光谱分析,来描述对十二烷氧基苯甲酸在不同温度区间的分子动态变化。结果认为固态由烷基相互缠结以多种羧酸聚集体的状态存在,95℃发生的相转变主要是非均相的十二烷基熔基熔融和氧基苯甲酸部分重结果的过程,132℃以后的相转变主要是羧酸聚集体部分氢键集中断裂和羧酸苯醚基团迅速熔融的结果。     

醋酸乙烯酯-二乙烯苯(VAc-DVB)共聚物微球表面功能化反应的红外光谱研究

利用FTIR和漫反射－傅里叶变换红外（DR－FTIR）方法对醋酸乙烯酯（VAc)-二乙烯苯（DVB）共聚微球表面功能化反应进行了研究。结果表明,DR－FTIR光谱比透射FTIR光谱能够获得更多的微球表面信息。     

用于胃癌早期检测的可见光显微光谱研究

反射光谱技术在早期癌症检测中具有非常好的应用前景。对比常见的漫反射可见光谱技术,可见光显微光谱技术能够获取细胞大小范围内的信息,而且不受探头结构差异导致的传输光程长短,以及测量时探头施加压力导致的血红蛋白浓度异常变化的影响。基于光纤共聚焦显微系统,建立了可见光显微光谱实验装置,测量了离体正常和癌变胃组织的显微光谱,给出了样品在600-700nm波长范围内的显微光谱分布情况,实验结果表明可见光显微光谱技术简单、有效,可用于胃癌的早期检测。     

TiO2光催化剂的光谱研究

采用sol-gel法制备了纳米TiO2光催化剂,运用FTIR,FT－Ranam,DSR等光谱技术对催化剂进行了表征,以光催化解油酸作为模型反应考察光催化活性。实验结果表明,催化剂的烧结温度对催化剂的晶相结构、半导体能带结构、光吸收性能及光催化活性均产生显著的影响,当烧结温度为400℃时,TiO2光催化剂具有最好的表观吸光度,最大的吸收带边,以及最佳的光催化活性。     

漫反射光谱用于光动力治疗中鲜红斑痣皮肤氧含量监测的初步研究

尝试利用漫反射光谱检测鲜红斑痣皮肤的氧含量,并用于监测光动力治疗中鲜红斑痣皮肤氧含量的变化。采用Ocean Optics公司生产的USB2000微型光纤光谱仪采集PWS皮肤的漫反射光谱,根据氧合血红蛋白与还原血红蛋白(皮肤中两种主要的吸光基团)吸收光谱的差异,分析病变皮肤氧含量及治疗中氧含量的变化趋势。对14例PWS患者进行治疗中皮肤漫反射光谱的监测。结果显示,治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,光动力治疗中大部分P4、P5型PWS皮肤氧含量没有显著降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。表明现有的漫反射光谱法可定性监测PWS皮肤氧含量的变化趋势。通过进一步提高仪器的灵敏度并建立相应的光谱分析方法,有望更准确地测量PWS皮肤中的氧含量变化。     

Fourier Transform Infrared Spectroscopic Analysis of Breast Cancer Tissues; Identifying Differences between Normal Breast,Invasive Ductal Carcinoma,and Ductal Carcinoma In Situ of the Breast

Abstract

A nondestructive method employing Fourier transform infrared (FTIR) microspectroscopy coupled with attenuated total reflectance (ATR) objective for the analysis of histopathological specimens is described. Malignant breast tissue specimens have been analyzed to demonstrate the hypothesis that chemical changes taking place in biological tissue can be reliably and reproducibly identified. This study is the first report to elucidate clear spectral differences between different ductal carcinoma in situ (DCIS) grades. Sixty individual cases of breast carcinoma including DCIS and invasive ductal carcinoma (IDC) and seven cases of normal breast tissues were studied using the FTIR-ATR spectroscopic technique. FTIR analysis of tissue sections has provided distinct spectra that can be used to distinguish between the nuclear grades of DCIS and IDC of the breast. It was concluded that FTIR could objectively and reproducibly discriminate between DCIS and IDC grades without sample destruction. In the future, applications of FTIR approaches should become feasible in the nondestructive express classification of grades and diagnosis of breast carcinoma.     

变温红外光谱法研究左旋丙交酯(L-LA)的结晶相关谱带

变温红外光谱法是研究结晶化合物结晶谱带的一种有效方法。作者合成了左旋丙交酯,采用红外光谱仪、核磁共振仪、热分析仪表征了样品的结构与性能;然后利用红外变温法在15～120 ℃范围内对左旋丙交酯做了变温研究。结果发现当T=95 ℃时丙交酯在770～800 cm-1区域有两条吸收谱带变化明显,样品退火后,变化的两谱带又基本复原,由此推测,此两谱带与左旋丙交酯的结晶相关联,可能是其结晶相关谱带。     

Synthesis of nanometer Bi2WO6 synthesized by sol-gel method and its visible-light photocatalytic activity for degradation of 4BS

Nanometer Bi₂WO₆ catalyst with visible-light responsive was prepared by a sol-gel method in the presence of EDTA. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectrum, Fourier transform infrared (FTIR) spectrum, Brunauer-Emmet-Teller (BET). The UV-vis diffuse reflectance spectrum of the as-prepared sample shows a markedly blue-shift as compared to that of the sample obtained by a solid-state reaction. The as-prepared samples exhibited higher activities than that synthesized by the solid-state reaction for 4BS photodegradation under visible-light irradiation (λ>400 nm) and the sample prepared at 450 °C exhibited the highest photocatalytic activity.     

漫反射光谱技术对文物保护及相关问题的研究

应用自行研制的光导纤维反射分光光度计,研究了漫反射光谱技术在文物保护研究中的应用。主要工作包括： (1)通过比较待测颜料和标准颜料反射光谱曲线的形状和特征反射峰或一阶导数峰的位置,实现对彩绘文物颜料的分析鉴定。(2)用漫反射光谱技术监测金属表面状态的变化。文中通过对铜及其锈蚀产物漫反射光谱的研究得到了铜表面的一些信息,可见漫反射光谱技术对金属表面状态的研究具有特殊的功能。(3)通过研究文物保护修复材料的反射光谱特性,指导人们选择适宜的材料。作者的研究证实了漫反射光谱法是一种新的文物保护研究技术,具有简便、快捷和不损坏文物的特点,该工作使漫反射光谱技术成为文物保护研究的一种新的检测手段,同时也为漫反射光谱分析开辟了新的研究应用领域。     

Investigation of platinum(IV) ions sorption on SIRs by using photoacoustic and DRS methods

The high cost of platinum and increasing demand have prompted the recovery of Pt from low-grade ores and spent catalysts. In the present paper the investigation of solvent impregnated resin (SIR) preparation was conducted. Photoacoustic (PA) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) spectra were recorded for the prepared solvent impregnated resin. Photoacoustic spectra in the infrared area allow to distinguish the differences between the sorbent applied before and after impregnation process. Impregnation of resin is a result of physical sorption of Hostarex A 324 on macroporous Amberlite XAD 7 HP.