含反式脂肪酸食品近红外光谱快速无损识别方法研究

为满足食品中反式脂肪酸(TFA)的快检需求,提出了一种采用近红外漫反射光谱识别含TFA食品的快速无损方法。采用光纤探头采集完整样品的傅里叶变换近红外漫反射光谱,应用毛细管气相色谱(GC)法测定食品中TFA的含量作为建模参考数据。根据食品中TFA含量将食品分为含TFA食品和无TFA食品。采用偏最小二乘判别(PLSDA)、支持向量机(SVM)、簇类独立软模式(SIMCA)和K-最邻近法(KNN)等有监督模式识别方法建立了含TFA食品的识别模型,并研究了不同光谱预处理方法和建模波段对模型性能的影响。研究结果表明,PLSDA和SVM两种方法可对含TFA食品进行识别 ,但PLSDA方法识别效果明显优于SVM方法。其中,使用与TFA相关波段,结合标准化和二阶导数预处理所建立的PLSDA识别模型效果最佳,校正集和验证集识别准确率分别可达96.4%和88%,具有快速无损识别含TFA食品的可行性。这种方法不需脂肪提取和研磨等样品预处理,具有简单、快速、无需破坏样品等优点,非常适合现场或在线快速检测。     

聚氨酯互穿聚合物网络阻尼性能研究进展

介绍了聚氨酯互穿聚合物网络（ＰＵ ＩＰＮ）作为阻尼材料的研究进展,分别讨论了聚氨酯（ＰＵ）／环氧树脂（ＥＰ）ＩＰＮ和ＰＵ／乙烯基聚合物ＩＰＮ的阻尼性,以及影响阻尼性能的因素,并比较了不同类型的ＰＵ ＩＰＮ的优缺点及新的可能的探讨方向。     

一种新型超支化蓝光聚合物的合成

设计出一种高荧光量子效率的发光齐聚物——4,4'-二羟基苯乙烯基-4,4'-联苯, 并以此作为A2单体, 以季戊四醇的对甲基苯磺酸酯为B4单体, 通过A2+B4的路线, 合成出一种结构新颖的部分共轭型超支化发光聚合物. 该聚合物呈理想的三维结构, 分子中非共轭间隔链段的引入不仅能改善发光聚合物的溶解度和加工性, 还在一定程度上阻止了荧光基团之间的重叠, 阻止激子系间窜越等非辐射复合的发生, 减小了分子间或分子内生成激基缔合物或复合物的几率, 从而提高了量子效率.     

均聚物结晶与熔融化转变的稳态和亚稳态统计理论Ⅲ．分子分凝统计结晶动力学～熔体内结晶增长速率的一般化表征和它们对生长机制的依赖性

首先对微晶粒尺寸增长速率的表征进行总结．从微晶核和粒-高分子链组网络结构特点(高分子链组是微晶核和微晶粒同连接链段的复合体)同增长速率间的三个相关性的特征：①晶核和晶粒加大同连接链段缩短的并存性；②微晶核和粒表面上连接链段的缩短机制存有简并性；③微晶粒内和粒表面上stem的反顺式构象共存性出发．建议了一种评估和计算微晶粒尺寸增长速率的新方法和原则，基于该种计算方法和原则用统计力学和动力学相结合法推导出了高分子熔体内几种不同结晶生长机制(近邻折叠、近邻伸直分凝和近邻折叠同近邻伸直分凝并存等生长方式)下微晶粒-高分子链组中微晶粒数增长速率和微晶粒尺寸增长速率动力学方程．     

均聚物结晶与熔融化的稳态和亚稳态转变统计理论分子分凝统计结晶动力学——从微晶核和微晶粒演化方

从高分子结晶是连接受阻无规链段上可结晶基元(stem)分凝的事实出发，认为高分子的结晶是结晶体系内微晶核和微晶粒-高分子链组中连接受阻无规链段的长度连续缩短同微晶核和晶粒的体积和形状连续增大的统一效应，而这两者间既存有并存性又存有简并性. 故在计算结晶体系的总转化方程E(t)和同转化方程对应的Avrami方程时，可采用以下两种计算方法来计算微晶核-高分子链组和微晶粒-高分子链组的增长速率 和 : 方法1 微晶核和晶粒表面上连续受阻链段分子分凝式体积收缩法，即计算结晶体系微晶核和晶粒表面上连接受阻链段的长度连续收缩的速率 和 ; 方法2 微晶核和微晶粒的形状和体积连续增大法，即计算微晶核和晶粒的形状和体积连续增大的速率 和 当把用这两种计算方法所得到的两种链组的4种速率( 和 引入f维多元核和f维晶粒增长下总转化方程后就分别得到了两套总转化方程 和 表达式. 再把两套表达式中微晶核和微晶粒的摩尔数n改为用由求解微晶核-高分子链组和微晶粒-高分子链组两种演化方程所得到的微晶核和微晶粒-高分子链组的尺寸大小和平均末端距几率密度分布函数F_n和F_c来表征后，就又分别得到了两套常规的总转化方程 和 , 以及同它们相对应的动力学Avrami方程：其Ⅰ为晶核和晶粒表面上连接受阻无规链段中可结晶基元(stem)数连续缩小的微观总结晶动力学Avrami方程 ; 其Ⅱ为微晶核和晶粒的体积和形状连续增大的宏观总结晶动力学Avrami方程 . 该 正是人们常规定义的宏观结晶成核方式和生长方式的Avrami方程，它的指数n可为1~3的正整数;而 为分子分凝式的微观总结晶动力学Avrami方程，它的指数可取1~4间的非零的任意常数，它并随着结晶程度的增加而减少. 最后我们全面地讨论了这两种总结晶动力学Avrami方程 和 的特征、差异和适用性. 从 形式的总结晶动力学Avrami方程出发，从理论上推导出等速降温下4种增长方式、4种不同结晶体系的DSC谱图表征式. 结果表明，谱图的分布形状和峰的个数均因成核和增长机制而变.     

均聚物结晶与熔融化转变的稳态和亚稳态统计理论Ⅳ 分子分凝统计结晶动力学~结晶增长区域的区划和它们对温度和生长机制的依赖性

首先对高分子结晶增长动力学的实验规律进行全面总结,并指出了当前高分子结晶增长动力理论中存在的难题.然后按我们建议的评估微晶粒尺寸增长速率的新方法推导出了四种不同微观生长机制(折叠、伸直、折叠同伸直并联并存和折叠同伸直串联并存等方式)下微晶粒高分子链组的微晶粒尺寸增长速率定量表征式,又导出了四种不同生长机制下微晶粒尺寸增长速率同结晶温度和过冷温度间关系的表达式.根据四种不同微观生长机制同宏观增长方式差别和它们出现的结晶温度同过冷温度之积值高低,可把结晶动力学的结晶增长区域图中三组交叉线区划为三个不同增长区域,最后又根据三个增长区的理论关系式讨论了增长区中晶体形貌同结晶温度和过冷温度间的相关性,其理论预测能同近期实验观测基本符合.     

均聚物结晶与熔融化的稳态和亚稳态转变统计理论

基于多重微晶网络结构模型和分子分凝机制建立了高分子晶体的微晶核 和微晶粒 高分子链组模型 ,推导出了平衡态下高分子预结晶动力学方程 ,计算出了平衡态下不同尺寸微晶核 和微晶粒 高分子链组的几率分布函数 .建立了非稳态下不同尺寸的微晶核 高分子链组的成核演化方程和微晶粒 高分子链组的增长演化方程 ,求解一般状态下的两个演化方程后 ,得到了不同时间和不同尺寸的微晶核 和微晶粒 高分子链组的一般密度分布函数 .最后根据成核自由能和增长自由能对晶核和晶粒的尺寸大小的依赖性 ,提出了微晶核 高分子链组和微晶粒 高分子链组存在稳定性的热力学条件和动力学条件 ,成功地表征为三个特征区 (稳态、亚稳态和非稳态 )     

衰减全反射红外光谱法快速分类和识别多种食用油的方法

提出了一种衰减全反射红外光谱法快速分类和识别多种食用油的方法——KL-BP模型。此模型利用KL算法对原始光谱数据分类特征进行提取并对原始数据降维,降维后的数据作为神经网络的输入建立分析模型。实验共收集了九种食用油包括芝麻油、玉米油、油菜籽油、调和油、葵花油、花生油、橄榄油、大豆油、茶籽油,共84个样品,并测定了其衰减全反射红外光谱。为了对比所提方法性能,分别建立PCA直接分类、KL直接分类、PLS-DA、PCA-BP和KL-BP模型的分类结果进行对比。研究结果表明,对所研究的9种食用油,PCA直接分类、KL直接分类、PLS-DA、PCA-BP和KL-BP方法的识别率分别为59.1%,68.2%,77.3%,77.3%和90.9%。在数据降维中,KL算法通过分别提取使类间距离和类内距离比值最大方向的特征向量提取和包含在类内离散度矩阵中的分类信息,能够比PCA方法提取了更多的分类信息;引入BP神经网络能有效地提高分类能力和分类准确率;KL-BP综合了KL对分类信息提取优势以及BP神经网络自学习、自适应、非线性的优点,在分类和识别成分相近的9种食用油中表现出了最优秀的能力。     

液化石油气中二甲醚含量快速测定方法研究

二甲醚(DME)掺入液化石油气(LPG)中能加速储气罐橡胶密封圈的老化,存在严重安全隐患,直接危害消费者安全和利益,国家明令规定禁止向LPG中掺入二甲醚等化学品作为液化气商品出售,因此实现LPG中DME含量的快速分析极其重要。提出一种快速测定LPG中DME含量的新方法,解决了液化气成分快速测量技术难题。实验设计和制造了一套精确配制DME液化气溶液的装置和一套基于近红外光谱技术快速测定LPG的分析系统。该分析系统耐压3.5 MPa,可方便与高压钢瓶连接,实现了液化气直接快速测量。收集了市场上LPG-1(胺前液化气),LPG-2(焦化液化气),LPG-3(脱硫醇后液化气)LPG-4(沧炼催化液化气)共四种液化石油气,采集其近红外光谱作为背景子空间,采用称重法配制DME浓度范围1.0%～45.0%。采用斜投影算法从LPG溶液近红外光谱中提取出不同浓度LPG溶液中DME纯信号,使用DME纯信号强度I与浓度c建立标准曲线,其线性相关系数为0.999 4。外部验证结果表明,方法相对误差小于2.0%。该方法具有操作简单,快速、无需建模等优点。     

衰减全反射红外光谱法快速检测沥青性质的研究

沥青质量的优劣直接影响路用性能和公路寿命。其中蜡含量、软化点和针入度是沥青三大重要指标,其分析过程繁冗耗时。提出了一种快速准确的沥青性质检测方法。实验共收集了220个已依照标准方法JTJ052-2000获得蜡含量、软化点和针入度标准值的沥青样品,采用偏最小二乘法(PLS)建立其红外光谱定量模型,交互验证标准偏差(SECV)分别为0.13,0.88,3.18,预测标准偏差(SEP)分别为0.14,1.06,3.90,小于标准方法的再现性偏差,任意选取不同厂家所生产的3个样品进行重复性测试,均满足标准方法的精密度要求。该方法具有重复性好、分析速度快,操作简单,可显著提高沥青的分析效率,在沥青质量检测与评价领域有着光明的应用前景。