菊苣体外干物质消化率近红外分析模型的建立

菊苣(Cichorium intybus L.)是一种新型的高产优质饲用牧草,具有极大的推广利用价值。体外干物质消化率(in vitro dry matter digestibility,IVDMD)是评价饲草营养价值的重要指标之一。建立菊苣体外干物质消化率的NIRS定量分析模型的研究,采集了72个品种、不同基因型、不同生长发育时期的204个菊苣地上部分为样品,应用傅里叶变换近红外漫反射光谱技术,通过采用不同的回归算法,比较不同的光谱范围和光谱预处理方法,建立了8个菊苣体外干物质消化率(IVDMD)的近红外漫反射光谱校正模型,从中选出最佳参数的校正模型。其校正决定系数(R2cal)和外部验证决定系数(R2val)分别为0.953 17和0.904 55,校正标准差(RMSEC)和预测标准差(RMSEP)分别为1.977 99%和2.008 82%,预测值与化学值间的相关系数(r)达0.951 08。结果表明,利用近红外漫反射光谱法来测定菊苣体外干物质消化率(IVDMD)是可行的,可为菊苣体外干物质消化率(IVDMD)的测定提供快速的分析测定方法。     

近红外漫反射光谱法测定玉米秸秆体外干物质消化率

以不同生态环境、不同年份,不同品种和自交系类型、不同生长发育时期以及不同部位的600个样品中选出161份玉米秸秆为材料,应用傅里叶变换近红外光谱技术,采用偏最小二乘回归法(PLS),通过比较不同光谱范围和光谱预处理方法,在6 101.7～5 773.8 cm-1和4 601.3～4 246.5 cm-1谱区内,建立了适合不同品种类型、不同生长发育时期和不同部位且适配范围广的近红外漫反射光谱(NIRS)测定玉米秸秆体外干物质消化率(in vitro dry matter digestion,IVDMD)的稳定校正模型。其交叉验证和外部验证决定系数(R2_cv,R2_val)分别为0.907 3和0.906 6,预测标准偏差为2.08%, 预测值与化学值间的相关系数(r)达0.956。结果表明, 近红外光谱技术可以用于快速、准确测定玉米秸秆IVDMD,该结果对青贮玉米育种过程中的秸秆材料快速鉴定和筛选具有重要的意义。     

基于近红外光谱法的多组分复杂溢油源定量建模分析

研究利用近红外光谱分析方法进行模拟复杂混合溢油源的定量分析问题。选取汽油、柴油、煤油三种轻质石油类产品,按照不同浓度比例配置成40个模拟混合溢油样本,利用傅里叶变换近红外光谱仪采集其在4 000～12 000 cm-1谱区范围内的近红外光谱;采用不同预处理方法,利用偏最小二乘算法建立混合溢油样本三组分各自的浓度定量模型。汽油、柴油和煤油的最优预处理方法均为二阶导数方法,分别在8 501.3～7 999.8 cm-1,6 102.1～4 597.8 cm-1,6 549.5～4 597.8 cm-1,7 999.8～7 498.4 cm-1和6 102.1～4 597.8 cm-1谱区范围内,预测模型的决定系数R2分别为0.998 2,0.990 2和0.993 6;RMSEP值分别为0.474 7,0.936 1和1.013 1;RPD值分别为25.126 9,10.517 3和13.072 0。实验结果表明：利用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法能够定量确定模拟混合溢油样本中各组分的浓度,为海洋复杂溢油源的定量检测与分析提供有效手段。     

近红外光谱法快速测定原油密度的应用研究

建立近红外光谱法快速测定原油20℃密度的方法,在市售原油光谱数据库的基础上,添加广西石化常炼原油品种,采用拓扑法建立分析模型。用该方法和标准方法对炼厂原油密度进行了三个月的对比测试,115个实际样品的预测标准偏差为0.0024g/cm3。近红外光谱法测定原油密度具有分析速度快,测定方法简便,重复性好等特点,能够满足炼厂对原油密度快速测定的要求。     

高光谱检测复杂混合溶液的Monte Carlo仿真研究

为了克服传统光谱检测复杂混合溶液的分析方法中光谱重叠严重、信噪比低的缺点,本工作提出将高光谱法引入复杂混合溶液的检测。因为高光谱法可以利用多模式光子所携带的被测物质多种光学性质的信息进行溶液成分含量分析,与传统光谱检测方法仅利用被测物质单一吸收特性的变化相比,高光谱法同时还可利用空间信息增加光谱信号的信噪比,提高建模精度和可靠性。为了验证高光谱检测复杂混合溶液的可行性,本工作利用Monte Carlo模拟了脂肪乳Intralipid-墨水Ink模型在650～1 100nm范围内漫反射光强的分布情况,得到了复杂混合溶液的漫反射光强分布随波长变化有明显区别的现象,证明了高光谱法能够同时利用被测物质多种光学特性(如吸收、散射、各向异性因子)随波长变化的关系提高光谱信号的信噪比,有望显著增强对复杂混合溶液成分的分析能力。     

基于Sierpinski分形垫的确定性复杂网络演化模型研究

近年来,人们发现大量真实网络都表现出小世界和无尺度的特性,由此复杂网络演化模型成为学术界研究的热点问题.本文基于Sierpinski分形垫,通过迭代的方式构造了两个确定性增长的复杂网络模型,即小世界网络模型(S-DSWN)和无尺度网络模型(S-DSFN);其次,给出了确定性网络模型的迭代生成算法,解析计算了其主要拓扑特性,结果表明两个网络模型在度分布、集聚系数和网络直径等结构特性方面与许多现实网络相符合;最后,提出了一个确定性的统一模型(S-DUM),将S-DSWN与S-DSFN纳入到一个框架之下,为复杂网络的相关研究提供理论基础.特别地,发现这些网络模型都是极大平面图.     

基于复杂网络理论的微博用户关系网络演化模型研究

微博给人们提供便利的同时也产生了较大的负面影响.为获取微博谣言的传播规律,进而采取有效措施防控其传播,本文基于复杂网络理论研究微博用户关系网络的内部特征,提出一种微博用户关系网络演化模型,借助于平均场理论,分析该演化模型的拓扑统计特性,以及谣言在该演化模型上的传播动力学行为.理论分析和仿真实验表明,由该模型演化生成的微博用户关系网络具有无标度特性.度分布指数不仅与反向连接概率有关,而且还取决于节点的吸引度分布.研究还发现,与指数分布和均匀分布相比,当节点吸引度满足幂律分布时,稳态时的谣言传播程度较大.此外,随着反向连接概率或节点初始连边数量的增加,谣言爆发的概率以及网络中最终接受谣言的节点数量都会明显增大.     

平均分布差异最小化的NIR标定迁移方法研究

凭借高效、无损和环保的优点,近红外光谱在多个领域广泛用作物质快速分析方法的同时,仍面临着光谱标定模型生命周期短,构建仪器标定迁移方法的标准样品难以获得和保存等问题.在化学计量学文献中,迁移方法通常能够矫正主从仪器之间的光谱差异,但绝大多数方法都需要在两台仪器相同条件下测量一组迁移标准样品.虽然样品数目不必过多,但总体上...     

应用荧光光谱法研究植物LEA3蛋白11-氨基酸基序的保护功能

胚胎晚期富集蛋白(late embryogenesis abundant,LEA)是增强生物抵抗干旱、低温和盐渍等多种胁迫的重要功能蛋白,但其保护机理仍不清楚.本文利用紫外光谱法证实,含多拷贝11-氨基酸基序的多肽(如PM2D和PM2E)可较好的保护经冻融的乳酸脱氢酶(LDH)活性.进一步通过荧光光谱法证实,含多拷贝11-氨基酸基序的多肽可通过多位点协同结合模式,稳定LDH酶的结构.而含低拷贝11-氨基酸基序的多肽(如PM2F和PM2G)与LDH酶只有一种结合位点,二者的结合强度较弱,因而不能表现出对LDH酶活性的保护作用.此外,含多拷贝11-氨基酸的多肽与海藻糖在保护LDH酶活性上存在协同作用,且二者有着不同的保护机理.     

基于高光谱成像技术的土壤水分机理研究及模型建立

为了研究宁夏地区土壤的水分迁移机理以及对土壤水分快速无损检测,利用高光谱成像(光谱范围900~1 700 nm)技术对土壤的含水率进行了研究。通过高光谱成像系统采集了208个土样,比较了不同天数下土壤含水率与光谱的变化、不同质量含水量光谱的差异。对采集到的土样进行PLSR模型建立,对比分析不同光谱预处理方法、不同方法提取特征波长(UVE、CARS、β系数、SPA)、不同建模方法(MLR、PCR、PLSR)建立的模型,优选出最佳模型。结果表明:在一定的土壤含水量范围内,光谱曲线的反射率与土壤含水率成反比;当增大到超过田间持水率时,光谱曲线的反射率与土壤含水率成正比。对比分析了不同预处理方法,优选出单位向量归一化预处理方法。对比不同的模型,优选出SPA提取的特征波长的MLR模型。最优的特征波长为987,1 386,1 466,1 568,1 636,1 645 nm,最优模型的预测相关系数Rp=0.984,预测均方根误差RMSEP为0.631。因此,今后可采用不同波段对土壤含水率进行定量分析。     

卟啉及其稀土配合物的紫外可见光谱

合成了稀土卟啉配合物-钇卟啉,研究了卟啉及钇卟啉的电子吸收光谱,讨论了溶剂的性质对其电子吸收光谱的影响,实验结果表明:钇卟啉在丙酮和三氯甲烷中的光稳定性最好,是很好的光敏剂。     

Co2+-L-赖氨酸的合成及其X射线光谱研究

本文以氯化钴和Ｌ－赖氨酸为原料,合成了Ｃｌ＾２＋－Ｌ＝赖氨酸配合物,对配合物进行了钴含量的测定,并且观测了配合物的Ｘ射线光谱,确定了钴离子与Ｌ－赖氨酸的配位形式。     

壳聚糖膜与Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)复合物的IR光谱和XPS谱

将壳聚糖制成膜后浸泡在含有金属离子Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的溶液中制备得到相应的复合物。根据IR光谱中官能团特征频率的位移和XPS谱中元素结合能的变化，表明Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)与壳聚糖膜的吸附机理包括物理作用和化学吸附，其中化学吸附是通过壳聚糖表面部分-NH2提供孤对电子和金属离子形成了配位键。     

高光谱技术联合归一化光谱指数估算土壤有机质含量

随着近地高光谱遥感技术的发展,为快速、有效、非破坏性地获取土壤有机质(SOM)信息提供了可能。土壤高光谱波段数据众多,光谱数据变量之间存在较为严重的多重共线性,影响模型复杂结构,而构建归一化光谱指数(NDSI)可以有效去除冗余信息变量,放大光谱特征信息。以江汉平原公安县为研究区,采集56份耕层土样,在室内获取土壤光谱数据,采用“重铬酸钾-外加热法”测定SOM含量,对实测土壤光谱数据(Raw)进行倒数之对数(LR)、一阶微分(FDR)和连续统去除(CR)三种变换,计算四种变换的NDSI数值,分析SOM与NDSI的二维相关性,并对一维、二维相关系数进行全波段范围内的p=0.001水平上显著性检验,提取敏感波段和敏感光谱指数,结合偏最小二乘回归(PLSR)建立SOM的估算模型,探讨二维光谱指数用于建模的可行性。研究表明,二维相关系数相比一维相关系数有不同程度的提升,以LR最为显著,相关系数数值提升约0.26;基于二维相关性分析提取的敏感光谱指数的PLSR建模效果整体优于一维相关性分析提取的敏感波段,其中,NDSI_LR-PLSR模型的稳健性最优,验证集R2为0.82,模型验证RPD值为2.46,模型稳定可靠,可以满足SOM的精确监测需要,适合推广到区域范围内低分辨率的航空航天遥感(如ASTER,Landsat TM等),应用潜力较大。     

肽—银（Ⅰ）相互作用的NMR研究

用ＮＭＲ谱研究了银（Ⅰ）离子与肽－Ｇｌｙ－Ｇｌｙ、Ｇｌｙ－Ｇｌｙ－Ｇｌｙ、Ｇｌｙ－Ｌｅｕ、Ｇｌｙ－Ｔｙｒ、Ｎ－Ａｃｅ－Ｇｌｙ的相互作用。在所研究和配合物中,肽是螯合配体,其配位原子包括羧基的Ｏ原子和氨基的Ｎ原子。结果表明,氨基和羧基和Ａｇ（Ⅰ）离子的相互作用是有利的,将决定肽的取向和构象。     

光谱校正对溶解有机物三维荧光光谱特征影响

在三维荧光光谱(EEM)测定中,由仪器直接记录的光谱(称为未校正光谱)由于受荧光光度计光源灯或探测器等波长特性的影响,并不是荧光物质本身的真实光谱,研究了光谱校正对腐殖酸和色氨酸EEM光谱特征以及传统寻峰法和新兴FRI分析法结果的影响,结果表明：校正后,Ex/Em=220～450/250～500 nm范围内荧光强度降低,Em<250 nm范围内荧光强度增大,腐殖酸荧光峰明显“蓝移”。基于寻峰法的荧光指数(FI)和腐殖化指数(HIX)明显减小,自生源指数(BIX)略增;基于FRI分析法的反映各区域标准体积百分比P_{Ⅰ, n},P_{Ⅱ, n}和P_{Ⅲ, n}明显上升,而P_{Ⅳ, n}和P_{Ⅴ, n}显著下降。因此,进行光谱校正是获得真实光谱谱图及光谱特征不可或缺的一部分。     

氨荒酸基二丁基锡配合物的波谱分析

合成了12种新的氨荒酸基二丁基锡配合物（n-C4H9)2Sn(S2CNRR)2,利用UV,IR和1H NMR表征了它们的结构,结果表明,氨荒酸是以双齿形式与锡原子配位的。     

稀土邻菲咯啉双核配合物的光谱研究

合成了 Yx Eu1-x(phen) 2 Cl3· n H2 O、Tbx Eu1-x(phen) 2 Cl3· n H2 O(x=0、0 .2 5、0 .5 0、0 .75 )固体配合物 ,并测定了红外光谱、荧光发射光谱 ,讨论了配合物的组成与发光特性     

离子对配合物[Cu(L)n][Ni(dmit)2]的合成与光谱表征

本文首先合成了三种以 Cu2 离子为中心离子的配位阳离子 ,然后将其与配位阴离子 [Ni(dmit) 2 ]2 -组装 ,合成了 3个新型 [Cu Ln][Ni(dmit) 2 ]离子对配合物 ,用元素分析、红外光谱、紫外 -可见吸收光谱对配合物的组成和结构进行了表征     

酸度对模拟转铁蛋白小分子紫外差光谱的影响

通过观察酸度对模拟转铁蛋白小分子EHPG和HBED紫外差光谱的影响,结合脱铁伴清蛋白与金属离子、阴离子结合的光谱特性,推断脱铁伴清蛋白与金属离子的结合导致金属离子结合位点处酪氨酸酚羟基的去质子化,而与阴离子的结合导致阴离子结合位点处酪氨酸酚羟基的质子化.