拉曼光谱数据库及信息查询系统

随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的。目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库。因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义。本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库。本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息。可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询。系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询。根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点。在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果。操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物。本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充。该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域。     

无机-有机纳米复合材料：有机氮氧自由基/MnPS3夹层物的合成与磁性

合成了一个无机,有机纳米复合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3,即有机氮氧自由基MPYNN(N-甲基吡啶阳离子自由基)的MnPS3夹层化合物.通过X-射线粉末衍射和红外光谱等对其结构进行了表征,根据其0.56 nm的层间距扩大值推测夹层化合物中的客体分子在层间采取了分子平面近乎垂直于主体层的排列方式.通过SQUID测试了所得到的夹层化合物的磁性,结果表明夹层化合物(MPYNN)0.14Mn0.93PS3在10 K以上具有顺磁特性,而在7 K时出现了一个明显的磁相变,表现出自发磁化.     

用图像运算技术对光弹性条纹进行倍增

在光弹应力分析中,利用分数级条纹可以提高分析精度,于是,产生分数级条纹的方法研究就变得非常重要。利用图像处理技术,首先采集一幅图像,然后通过对这幅图像的算术运算就可以产生分数级条纹。给出了详细的理论分析,并进行实验。利用本文方法,在两条整数级条纹之间,可以相继产生７条分数级条纹。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质样品中的金

建立了王水溶解-聚氨酯泡沫塑料吸附-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质样品中的金。探讨了振荡时间对回收率的影响,最终确定振荡时间为1h。在优化条件下,方法的相对标准偏差(RSD,n=12)在4.2%~9.0%,加标回收率在92.00%~114.6%,方法检出限为0.11ng/g。方法操作简单,测定精密度高,检出限低,满足大批量地质样品的分析需要。     

CT-TDLAS测量燃烧火焰二维温度分布

结合可调谐半导体激光吸收光谱技术与计算机断层扫描技术,通过获得与实验值最适应的拟合光谱,重构本生灯燃烧火焰二维温度分布。以零均值归一化互相关和误差平方和作为指标,分析了32路测量组件的二维重构精度。结果表明,零均值归一化互相关达到0.994,误差平方和达到0.000 86。采用32路测量系统实现了本生灯火焰二维温度的测量,并与热电偶测量结果进行对比。结果表明,两者之间的温度分布趋势相同,可调谐半导体激光吸收光谱测量具有更高的精度和分辨率,验证了可调谐半导体激光吸收光谱技术结合计算机断层扫描技术在测量二维火焰温度分布的可行性与精确性。     

用傅立叶变换红外光谱法研究核辐照对三七粉成分的影响

本文采用红外光谱法对经不同剂量核辐照的三七粉进行了对比研究, 比较了它们红外光谱的异同。三七粉的红外光谱主要由淀粉吸收带及碳水化合物的吸收带组成, 低辐照剂量(低于15 kGy)处理的三七粉组成成分的化学结构及含量几乎未发生变化; 较高辐照剂量(高于18 kGy)处理的三七粉组成成分中少数成分的化学结构及含量可能已经发生了变化。表明采用适当核辐照剂量杀灭三七粉中污染微生物和各种寄生虫卵是可取的。辐照剂量高于15 kGy后, 糖类(主要是多糖、庶糖)增加, 增加的糖可能是淀粉转化而来的。     

基于顶空及表面增强拉曼散射(SERS)结合的葱属植物挥发性物质研究

为了在常温下鉴定新鲜植物样品的挥发性物质,且避免繁杂前期样品的制备过程,将新鲜样品切细后置入顶空瓶中,用注射器抽取顶空瓶上方的挥发性物质注入用微波法制备的纳米银溶胶中,用R-3000便携式拉曼光谱仪进行SERS的测量。获得了葱属植物大蒜、韭菜、葱的挥发性物质的表面增强拉曼光谱(SERS)。大蒜的SERS谱中较强的峰出现在307,399,569,711,1 182,1 287,1 397,1 622 cm-1处。韭菜的SERS谱中最强的峰出现在672 cm-1,较弱的峰出现在274,412,575,1 185,1 289,1 396,1 618 cm-1处。葱的SERS谱中最强的峰出现在693 cm-1,次强峰出现在372,888,1 023 cm-1处,较弱的峰出现在1 088,1 211,1 322 cm-1。获得二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allylmethyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)的液态、气态的SERS谱。经对比研究得出：吸附在银表面的大蒜、韭菜、葱的主要挥发性物质分别是二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、1-丙硫醇(1-Propanethiol)。同是葱属植物但不同种大蒜、韭菜、葱其吸附在银表面的主要的挥发性物质不一样,吸附在银表面的各种葱的主要挥发性物质都是1-丙硫醇。该实验结果表明顶空与SERS结合,不需要复杂的提取过程,可直接用于新鲜植物的挥发性物质快速检测。     

单摄像机单投影仪结构光三维测量系统标定方法

系统参数的标定是结构光三维测量系统工作的基础,且参数标定的精度直接影响测量的精度,其中投影仪目前还存在标定过程复杂、精度较低等问题。为解决该问题,通过投影一组圆阵图案到一块本身带有特征圆的平板上,并由摄像机拍摄;基于二维射影变换理论,通过误差补偿法建立投影仪图像坐标和摄像机图像坐标的对应关系,利用该对应关系计算获取标定点的投影仪图像坐标;以标定点的两组图像坐标和世界坐标为初始值,使用非线性算法对系统进行全参数整体优化,完成系统的标定。实验验证了系统标定误差最大值小于0.05 mm,误差均方根小于0.03 mm,结果表明该方法标定过程简单,能够有效地提高标定精度,具有较广的适用性。     

胞嘧啶核苷在纳米银膜上的NIR-SERS光谱检测

采用一种高活性的纳米银膜作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,以近红外激光(785 nm)作为激发光源,对胞嘧啶核苷(胞苷)水溶液(10-2～10-8 mol·L-1)进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱检测。实验结果表明,当胞苷水溶液浓度等于或低于10-7 mol · L-1时,可在300～2 000 cm-1范围内获得信噪比较好的NIR-SERS光谱。将胞苷水溶液(10-2～10-5 mol · L-1)分别滴在10片不同的纳米银薄膜上进行检测,结果表明该纳米银膜体现出了较好的光谱重现性。通过对纳米银膜表面形貌进行表征发现聚乙烯醇(PVA)包覆的纳米银颗粒在铝片表面形成“草状”结构。并通过对吸附了胞苷分子的纳米银膜进行紫外-可见光反射光谱检测,发现在800 nm处出现等离子共振峰。因此采用785 nm的近红外激光作为激发光时,该体系能够体现出强烈的表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)特性。同时采用DFT-B3LYP/6-311G对胞苷分子进行了拉曼光谱计算,计算所采用入射光波长为785 nm,通过计算结果与实验测得的胞苷固体的拉曼光谱对比发现在300～2 000 cm-1范围内两者匹配得较好,进而对其振动进行了归属。最后通过比较胞苷的拉曼光谱和NIR-SERS光谱对胞苷分子在纳米银膜上的可能吸附方式进行了分析。分析结果表明胞苷分子主要为其核糖部分吸附纳米银颗粒上,同时该分子的17NH₂基团可能靠近局域电磁场增强区域。     

“螃蟹脚”的红外光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱仪测定了“螃蟹脚”(扁枝槲寄生Viscum articulatum Burm.f.)的红外光谱,其红外光谱主要峰位在3430、2927、2853、1625、1420、1317、1271、1074、876、781、622、545、518cm-1附近,光谱特征明显,可供辨别“螃蟹脚”真伪作参考;同时,对其化学成分和药理作用进行了初步分析.