同步辐射红外光谱成像技术对细胞的研究

同步辐射红外显微光谱技术凭借其超高亮度和高空间分辨率的优势,已经在多学科领域中取得了大量的研究成果。特别是在生物医学领域,同步辐射红外显微光谱可以对无染色、无标记的生物样品进行无损检测并可获得生物分子的大量结构信息,因此得到广泛应用。随着同步辐射红外显微光谱技术的发展,生物化学家和光谱学家已经将研究的重点从组织层次的红外光谱成像（组织红外光谱成像）扩展到细胞层次的红外光谱成像（细胞红外光谱成像）,并在近十年的研究中取得了大量的研究成果,但同时也暴露出一些问题,例如（1）细胞或介质中的水在红外光谱酰胺Ⅰ谱带具有很强的吸收;（2）不平整的细胞表面会导致红外光谱中产生Mie散射;（3）细胞红外光谱的复杂性和不确定性会影响数据分析的有效性和准确性。另一方面,生化学家和光谱学家也为解决这些问题采取了许多有用的策略。因此,本综述首先从样品制备、实验设计以及数据分析等方面对最近十年来细胞同步辐射红外光谱成像技术取得的成果进行了总结,随后介绍了目前细胞红外成像技术面临的问题以及解决策略。我们相信,通过多束同步辐射红外光与焦平面阵列（FPA）探测器的结合,同步辐射红外光谱成像技术在对细胞的结构和功能研究中以及其他领域不同材料的研究中都会逐步显示出独特的作用。     

同步辐射显微红外光谱法应用于杜仲的研究

同步辐射显微红外光谱具有高亮度、高信噪比等优势.应用同步辐射显微红外光谱对于中药进行研究,可以进行微区分析,从而更加深入了解中药的组成.应用同步辐射显微红外光谱对于杜仲的冰冻切片进行研究,采集不同微区的一系列红外光谱;同时对选定区域进行化学成像,进一步研究该区域中化学组成的分布,从而对于杜仲红外光谱中各个峰的归属有深入...     

同步辐射在分子自组装研究中的应用

同步辐射是一种高亮度、高准直性、宽频谱的优质光源,其在物质原子或分子尺度的结构表征方面具有独特的优势。本文介绍了同步辐射在分子自组装研究中的一些应用,主要包括同步辐射X射线散射、时间分辨的小角X射线散射、时间分辨的X射线衍射、X射线精细结构谱,以及红外光谱,详细阐述了同步辐射X射线散射在层状结构、管状结构以及溶液中的组装体结构表征方面的应用。     

同步辐射红外光谱技术在生物医用领域的应用

同步辐射作为一种新型红外光源,具有光谱宽、亮度高、分辨率高的特性,在生命科学领域具有广泛的应用。随着同步红外显微镜成像技术的不断发展,同步辐射红外光谱技术可以在原位探测亚细胞级别的生物化学变化,并保留细胞的生命特征。通过对蛋白质、核酸、磷脂等成分的定性和定量分析,可以了解骨细胞、神经细胞的病变,癌变细胞的活动情况以及植物细胞的营养状况等。同时,同步辐射红外光谱技术的应用范围正在不断扩展,其在药物释放的检测和生物化学过程的监控等方面也具有相当的应用前景。此外,在生物分子的分子间振动能级所处的远红外区,同步辐射红外光谱相比于常规红外光谱具有较高的信噪比。     

消除显微红外光谱水汽噪音的方法

测量显微红外光谱时,由于光路暴露在开放流通的空气环境中,水汽的吸收峰常常出现在光谱图中而对样品谱造成干扰。本研究在样品单光束谱收集过程中间,通过适时向测试体系通入干燥的氮气或较潮湿的空气来补偿光路中水汽的量,从而达到样品谱和背景谱测量时水汽的平均含量相等,最终消除水汽吸收峰。本方法用于硬脂酸显微红外光谱的测量,观察到水汽噪音由大到小,直至消失的全过程,结果令人满意。     

基于光热诱导红外和热重-质谱联用的聚合物成分结构剖析

材料的结构和成分是决定材料物理化学性质的关键因素,然而高分子材料成分以碳、氢、氧为主,通过成分分析很难确定材料的结构组成.红外光谱技术与热分析技术是分析高分子材料结构信息的重要表征手段.然而传统红外光谱技术对样品要求较高,很难在不破坏样品的情况下直接进行测试.本文采用一种新型光热诱导红外光谱技术在不破坏样品的前提下直接...     

一种双光束红外光谱及其在气固相多相催化反应实时原位表征中的应用

单光束红外光谱技术(原位傅立叶透射变换红外、原位漫反射红外和衰减全反射红外光谱技术)虽然已经用于气固相多相催化反应的原位表征中,但这些光谱在真实反应条件下会受到气体分子振动光谱和加热条件下产生的发射光谱的严重影响,不能实时获得催化剂表面的真实信息.另外,由于在真实的气固相多相催化反应过程中,催化剂本底的信息会随着反应时间的延长而发生变化,因此单光束红外光谱技术在扣除本底信息方面存在误差.为了实现在反应条件下,实时、原位表征催化剂表面的状态,我们报道了一种双光束红外光谱表征技术.该技术包括双光束红外光谱系统及双光束红外反应池.其特征在于:实时双光束原位红外光谱系统由两台完全相同的红外光谱仪和双光束红外反应池组成.双光束红外反应池由完全相同的样品池和参考池连接而成,样品池和参考池处于同一水平线上分别对应于样品光谱仪和参考光谱仪,由计算机同步控制两台红外光谱仪,排除实时状态下的气体分子振动光谱干扰和加热条件下产生的发射光谱干扰.该技术可以对真实反应条件下的气固相多相催化反应进行实时原位表征.通过应用程序的关联可以实时、同步采集样品光束和背景光束谱图来得到催化剂表面物种随反应时间变化的真实信息.该技术克服了单光束红外光谱在原位多相催化反应表征方面的缺陷,使表征结果变得更加精确可靠.该技术还可以在变化的气相组分条件下,获得不同温度下、实时的催化剂表面活性中心、活性相和中间物种的信息.采用上述双光束红外光谱仪对丁烯在纳米HZSM-5催化剂上芳构化反应过程进行了实时、原位观测,首次在实际反应条件下,观察到了异丁烯在纳米HZSM-5沸石的表面Br?nsted酸中心上经历吸附、活化、聚合、环化等反应步骤生成芳烃的过程.     

一种双光束红外光谱及其在气固相多相催化反应实时原位表征中的应用（英文）

单光束红外光谱技术(原位傅立叶透射变换红外、原位漫反射红外和衰减全反射红外光谱技术)虽然已经用于气固相多相催化反应的原位表征中,但这些光谱在真实反应条件下会受到气体分子振动光谱和加热条件下产生的发射光谱的严重影响,不能实时获得催化剂表面的真实信息.另外,由于在真实的气固相多相催化反应过程中,催化剂本底的信息会随着反应时间的延长而发生变化,因此单光束红外光谱技术在扣除本底信息方面存在误差.为了实现在反应条件下,实时、原位表征催化剂表面的状态,我们报道了一种双光束红外光谱表征技术.该技术包括双光束红外光谱系统及双光束红外反应池.其特征在于:实时双光束原位红外光谱系统由两台完全相同的红外光谱仪和双光束红外反应池组成.双光束红外反应池由完全相同的样品池和参考池连接而成,样品池和参考池处于同一水平线上分别对应于样品光谱仪和参考光谱仪,由计算机同步控制两台红外光谱仪,排除实时状态下的气体分子振动光谱干扰和加热条件下产生的发射光谱干扰.该技术可以对真实反应条件下的气固相多相催化反应进行实时原位表征.通过应用程序的关联可以实时、同步采集样品光束和背景光束谱图来得到催化剂表面物种随反应时间变化的真实信息.该技术克服了单光束红外光谱在原位多相催化反应表征方面的缺陷,使表征结果变得更加精确可靠.该技术还可以在变化的气相组分条件下,获得不同温度下、实时的催化剂表面活性中心、活性相和中间物种的信息.采用上述双光束红外光谱仪对丁烯在纳米HZSM-5催化剂上芳构化反应过程进行了实时、原位观测,首次在实际反应条件下,观察到了异丁烯在纳米HZSM-5沸石的表面Br?nsted酸中心上经历吸附、活化、聚合、环化等反应步骤生成芳烃的过程.     

现场显微红外光谱电化学技术及超微铂盘电极上的反射吸收光谱测定

本文阐述了一种新的光谱电化学技术——现场显微红外光谱电化学法的反射式方法的技术特点和优势,报告了一种适于水溶剂和非水溶剂的反射式现场显微红外光谱电化学池的设计,并首次在25um直径的超微铂盘工作电极上,对Fe(CN)_6~(4-)/FE(CN)_6~(3-)进行了现场显微红外光谱电化学的测量。     

现场显微红外光谱电化学技术及超微铂盘电极的反射吸收光谱测定

本文阐述了一种新的光谱电化学技术－现场显微红外光谱电化学法的反射式方法的技术特点和优势，报告了一种适于水溶剂和非水溶剂的反射式现场显微红外光谱电化学池的设计，并首次在２５ｕｍ直径的超微铂盘工作电极上，对Ｆｅ（ＣＮ）＾４－６／ＦＥ（ＣＮ）＾３－６进行了现场显微红外光谱电化学的测量。     

红外显微技术在天然药物分析中的应用

在天然药物的成分研究中,某些化合物的含量极少,常规红外测试的需样量一般为2mg,若运用红外显微技术,仅需10——100μg样品即可测定,同样能取得较为满意的结果。一、基本原理微量样品特别是固体样品的红外光谱测定,多借助于红外光谱仪的聚焦器完成,若运用     

电化学原位扫描显微红外反射光谱及其对铂表面CO吸附的红外成象

利用Fourier变换红外光谱仪 ,红外显微镜和X Y扫描平台 ,通过设计和研制原位红外显微池和计算机接口及控制软件 ,建立了电化学原位扫描显微红外反射光谱 .研究工作显示 ,这一新的空间分辨原位红外反射光谱技术不仅可以获得固 /液界面环境中表面微区振动光谱的信息 ,还可以用于电极表面红外成象 .获得的CO在Pt多晶电极表面吸附性能的化学图象在 10 -2 cm尺度上给出电极表面微区反应性能的不均一性及其分布 .     

高低温环境下红外光谱原位表征系统的研制

研制的高低温环境下红外光谱原位表征系统将红外光谱同高低温原位红外体系组合起来,为高低温原位红外反应机理的深入研究提供有效信息,同时为构建高效稳定的原位红外研究提供新的技术支撑.高低温环境下红外光谱原位表征系统通过液氮制冷与加热调控,在真空或常压的状态下为光谱测量提供低温恒温环境,并可在一定的温度范围内提供可进行原位预处理或原位反应的高温环境.高低温环境下红外光谱原位表征系统可以适用于任何物质研究,尤其适用于液氮环境下气体吸附研究,比如反应中间体的过程捕捉、探针分子弱吸附方面的研究、单原子催化剂的鉴定以及探针分子吸附表征等.因而高低温环境下红外光谱原位表征系统在这些领域具有极高的通用性和实用性.     

焙烧气氛对Ru/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响

采用气相色谱、质谱和原位时间分辨红外光谱等技术对空气和Ar气氛中焙烧的Ru/Al2O3催化剂样品上甲烷部分氧化(POM)制合成气反应进行了跟踪,并采用化学吸附、X射线衍射、拉曼光谱和H2-程序升温还原等技术对催化剂进行了表征.结果表明,在Ru/Al2O3-Air上POM反应出现振荡现象,而在Ru/Al2O3-Ar上则可...     

中红外光热显微镜技术及其应用

中红外光热显微镜是一种远场超分辨红外光谱和成像技术,其将红外光谱和成像的空间分辨率提升至300～600 nm,填补了传统远场红外显微镜和近场红外光谱和成像技术间的空缺,为突破衍射极限的红外显微光谱和成像提供了独特的远场光学解决方案.本文评述了中红外光热显微镜近年的发展概况,简要介绍了中红外光热显微镜技术的实现原理、技术...     

鞋底材料的傅立叶变换红外光谱类型分析

利用傅立叶变换红外光谱技术对收集的29种皮鞋类黑色鞋底样品进行了测定分析,其中24种样品来自不同品牌或型号,5种样品来自同一品牌同一厂家同一批次.从红外光谱图中可以看出,依据红外光谱图中特征峰的峰数、峰位、峰形可将29个鞋底样品分为3大类.同一大类的部分鞋底样品有着相似的红外光谱特征,但在相对峰高比和指纹区中一些弱吸收峰上仍然存在明显差异.同一品牌同一厂家同一批次的鞋底样品红外光谱特征基本一致.这表明傅立叶变换红外光谱法是鉴别鞋底材料的有效方法,可以为案件现场遗留的各种鞋底材料残渣及其擦痕提供种属鉴别及比对分析.     

ATR-FTIR光谱技术在聚合物膜研究中的应用

红外光谱是聚合物研究中常用的一种表征手段,而衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）更是由于在研究聚合物薄膜方面具有显著的优势而被广泛使用。逐层组装（layer-by-layer Assembly）技术是一种常用的组装聚合物超薄膜的方法,ATR-FTIR光谱技术的引入可以在获取膜组装过程中相应信息的同时有效地避免表征过程中对样品的损害。另一方面,ATR-FTIR方法与二维相关光谱技术（two-dimensional correlation spectroscopy, 2D correlation spectroscopy）相结合也是研究小分子（主要是水分子）在聚合物薄膜中的渗透行为的有效手段。本文对ATR-FTIR的基本原理和显著特点作了介绍,并以实例阐述该方法在逐层组装技术和水分子在薄膜内渗透行为研究两方面的应用。     

激光拉曼光谱(二)

四、在化学上的应用 1.拉曼光谱与红外光谱虽然红外光谱和拉曼光谱均属分子光谱的范畴,研究的对象也大致相同,然而在产生光谱的机理、实验技术、光谱的解析等方面有较大的差别。因此,我们先将两种光谱作一简要的比较。样品的分子吸收红外光源产生红外吸收光谱,对单色光源的散射产生拉曼光谱。吸收光谱和散射光谱都与分子的振动,转动和品格振动等物理过程相关。因此,与红外光谱一样,拉曼光谱也是研究分子(或晶格)振动光谱和分子转动光谱的一种方法。     

炭化温度对模板法合成介孔炭性能的影响

以蔗糖为炭源和硅酸钠为硅源,采用原位共聚法制备了炭/氧化硅复合体,除去氧化硅得到介孔炭材料.采用N2吸附-脱附、透射电子显微镜和红外光谱对不同炭化温度获得的样品进行表征.结果表明,随着炭化温度升高,所得的介孔炭比表面积和孔容均下降,650℃ ～ 950℃的炭化温度下获得的样品BET比表面积在586m2/g ～728 m2/g之间,孔容在0.549cm3/g～0.696cm3/g之间,孔径分布5-15nm之间.经红外光谱检测所得的介孔炭样品均含有氢和氧的功能团.     

HO3+ 杂Ge-In-Sb-S玻璃陶瓷光谱特性

采用熔融淬冷法和热处理工艺制备了系列掺Ho3+的透明G eS2-In2S3-Sb2S3硫系玻璃陶瓷.测试了Ho3掺杂的基质玻璃和玻璃陶瓷样品的密度、显微硬度、红外光谱以及在900 nm激光泵浦下的近红外及中红外荧光光谱.结果表明:热处理后样品析出的晶相为In2S3和Sb2S3颗粒的混合体,晶粒尺寸限制在～100 nm以...