激光诱导击穿光谱联合一元回归方法定量检测大豆油中的铁含量

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对大豆油中的铁(Fe)含量进行定量检测。实验中用一系列不同Fe浓度的大豆油样品,采用二通道高精度光谱仪采集其LIBS光谱信号。根据样品LIBS谱线图,确定了Fe的两个特征谱线404.58和406.36 nm,并应用不同的一元回归方法对两个特征谱线分别建立一元指数回归定量分析模型、一元线性回归定量分析模型和一元二次回归定量分析模型。研究结果表明,Fe Ⅰ 404.58及Fe Ⅰ 406.36的一元指数、一元线性及一元二次回归模型的预测平均相对误差分别为29.49%,8.93%,8.70%和28.95%,8.63%,8.44%。Fe Ⅰ 406.36建立的回归模型预测结果优于Fe Ⅰ 404.58,三个回归模型中一元二次回归模型性能最优。由此可见,LIBS技术检测大豆油中的Fe元素具有一定的可行性,一元二次回归定量分析模型可以有效提高Fe元素预测浓度的精度。     

噻菌灵农药的表面增强拉曼光谱分析

利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)分析噻菌灵农药的拉曼特征峰。采用微波法制备银溶胶表面增强基底,利用激光显微共焦拉曼光谱仪分别采集514.5和785 nm激发波长下的噻菌灵农药拉曼光谱,解析不同激发波长下的拉曼特征峰并进行比较。结果表明：不同激发波长下噻菌灵的拉曼峰强度和拉曼频移差异较大,514.5 nm激发波长下的782和1 012 cm-1最强,是C—H变形振动较强特征峰,而785 nm激发波长下的1 284,1 450和1 592 cm-1最强,是环振动和CN伸缩振动较强特征峰。对比分析各个激发波长下噻菌灵的SERS谱图,找到了噻菌灵农药的5个较强特征拉曼峰：782,1 012,1 284,1 450和1 592 cm-1。这些特征峰可作为食品及农产品中噻菌灵农药残留定性定量判别的依据。     

光谱预处理对LIBS检测脐橙中Cu的偏最小二乘定量模型影响

应用激光诱导击穿光谱(LIBS)对脐橙中Cu元素进行快速检测,并结合偏最小二乘法(PLS)进行定量分析,探索光谱数据预处理方法对模型检测精度的影响。针对实验室污染处理后的52个赣南脐橙样品的光谱数据,进行不同数据平滑、均值中心化和标准正态变量变换三种预处理方法。然后选择包含Cu特征谱线的319~338 nm波段进行PLS建模,对比分析了模型的主要评价指标回归系数(r)、交互验证均方根误差(RMSECV)和预测均方根误差(RMSEP)。采用13点平滑、均值中心化的PLS模型3个指标分别达到了0.992 8,3.43和3.4,模型的平均预测相对误差仅为5.55%,即采用该前处理方法模型的校准质量和预测效果都最好。选择合适的数据前处理方法能有效提高LIBS检测果蔬产品PLS定量模型的预测精度,为果蔬产品LIBS快速精准检测提供了新方法。     

农民健康状况对农业生产效率影响的实证研究

利用2012年福建安溪随机抽样的335茶农的调查数据,探讨农民健康状况对农业生产效率的影响。通过建立随机前沿生产函数,对茶叶生产的效率损失值进行了测算;以健康损害为关键变量、农户家庭特征和其他变量为控制变量,对效率损失值进行Tobit回归。结果显示,农业生产效率不仅受到劳动、茶园面积、化学要素投入量等传统要素的影响,而且与农民的健康状况显著正相关,说明投资于健康对农民增产增收至关重要。     

激光诱导击穿光谱结合偏最小二乘法直接检测皮蛋壳中的Cu含量

运用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对皮蛋壳中Cu元素直接进行检测,获得样本中Cu元素的特征谱线信息,采用湿法消解结合原子吸收分光光度计(AAS)测量样品中Cu元素的真实含量。由于LIBS检测的精度和准确度受到样品基体复杂,环境噪声,系统噪声,激光能量稳定性等一系列因素的影响,采用传统的单变量赛伯-罗马金拟合方式对样品的LIBS相对强度和浓度进行线性拟合不能满足定性分析的要求,因此,采用一种多变量的分析-偏最小二乘(PLS)对LIBS光谱数据进行了处理,比较分析了不同点数平滑处理和五种预处理方法对PLS建模精度和准确度的影响。分析得出采用11点平滑结合多元散射校正(MSC)预处理能有效地提高PLS建立的模型的相关系数,降低均方根误差和平均相对误差,有效提高了模型的准确性。研究结果表明,激光诱导击穿光谱技术能够准确地直接检测皮蛋壳中重金属Cu的含量,下一步的工作将对皮蛋进行批量试验,寻找出蛋壳与蛋清、蛋黄中重金属Cu的数量关系,实现通过LIBS检测皮蛋壳便可知蛋清、蛋黄中重金属含量的目标,为农产品质量安全提供新的快速无损检测技术方法。     

基于等离子体锥形空间约束对土壤中Cr的LIBS研究

为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对土壤中重金属元素的检测灵敏度,降低检测限,以国家标准土壤中Cr元素为研究对象,实验时,在LIBS装置中与样品接近的聚焦透镜下方安装一个锥形罩,锥形罩的小端面直径为20 mm,大端面直径为45 mm,目的是对等离子体发射信号形成空间约束,并且在一定程度上约束等离子体本身。实验得到CrⅠ425.44 nm的最佳延迟时间为1.3 μs,相对标准偏差低于10%。与无锥形空间约束的装置相比,Cr的特征光谱强度增强了7%以上。以土壤中的Cr在60～400 μg·g-1之间的浓度建立定标曲线,有空间约束下定标曲线的线性拟合相关系数为0.997 71,Cr的检测限为18.85 μg·g-1,而没有空间约束下定标曲线的线性拟合相关系数为0.991 22,Cr的检测限为36.99 μg·g-1。由此表明锥形空间约束能够提高目标元素的灵敏度和光谱强度,在LIBS技术检测土壤中Cr元素时有很好的辅助作用。     

激光击穿光谱检测赣南脐橙中铬元素的实验研究

为评估激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对水果样品中重金属元素的检测潜力,选用在不同浓度梯度重铬酸钾水溶液中浸泡了30个小时的赣南脐橙样品进行LIBS实验,采集铬元素的特征谱线与峰值强度信息。在激光照射部位称取3 g左右的脐橙样品进行湿法消解,用原子分光光度计检测样品中的铬浓度。实验数据用Origin软件进行拟合后得到了谱线峰值强度和Cr浓度之间的关系曲线,即定标曲线,二者有线性关系,线性相关度0.981 66。由检测限公式计算得到铬浓度的检测限为11.68 μg·g-1。采用该定标曲线即可对赣南脐橙中的铬元素进行定量检测。实验结果表明LIBS技术是一种检测、定量分析水果样品中重金属元素含量的有效手段。     

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器有机物降解动力学模型研究

有关浸没式MBR(SMBR)内有机物降解动力学模型的研究少见报道~([1～3]).在浸没式MBR内,有机底物降解的动力学特征与传统的处理工艺有所不同:(1)通过膜组件的截留作用能将全部的活性污泥微生物都拦截在反应器内,使得反应器内维持了较高的污泥浓度,从而降低了有机物.     

乌桕δ-羟基赖氨酸的鉴别及其含量测定

本文报道采用溶剂提取和色谱法分离乌桕特殊氨基酸,然后利用保留时间、已知物峰高增加和核磁共振波谱法定性,并设计氨基酸离子交换色谱短程序定量测定乌桕特殊氨基酸。结果证明,乌桕中存在的特殊氨基酸为δ-羟基赖氨酸,而且是乌桕的一种非常见蛋白氨基酸。     

高次激发相关能在构建HCN-He亚光谱精度势能面中的角色:通过实验高分辨率光谱进行严格检测

Interpreting high-resolution rovibrational spectra of weakly bound complexes commonly requires spectroscopic accuracy (<1 cm^-1) potential energy surfaces (PES). Constructing high-accuracy ab initio PES relies on the high-level electronic structure approaches and the accurate physical models to represent the potentials. The coupled cluster approaches including single and double excitations with a perturbational estimate of triple excitations (CCSD(T)) have been termed the "gold standard" of electronic structure theory, and widely used in generating intermolecular interaction energies for most van der Waals complexes. However, for HCN-He complex, the observed millimeter-wave spectroscopy with high-excited resonance states has not been assigned and interpreted even on the ab initio PES computed at CCSD(T) level of theory with the complete basis set (CBS) limit. In this work, an effective three-dimensional ab initio PES for HCN-He, which explicitly incorporates dependence on the Q₁ (C-H) normal-mode coordinate of the HCN monomer has been calculated at the CCSD(T)/CBS level. The post-CCSD(T) interaction energy has been examined and included in our PES. Analytic two-dimensional PESs are obtained by least-squares fitting vibrationally averaged interaction energies for v₁(C-H)=0, and 1 to the Morse/Long-Range potential function form with root-mean-square deviations (RMSD) smaller than 0.011 cm^-1. The role and significance of the post-CCSD(T) interaction energy contribution are clearly illustrated by comparison with the predicted rovibrational energy levels. With or without post-CCSD(T) corrections, the value of dissociation limit (D₀) is 8.919 or 9.403 cm^-1, respectively. The predicted millimeter-wave transitions and intensities from the PES with post-CCSD(T) excitation corrections are in good agreement with the available experimental data with RMS discrepancy of 0.072 cm^-1. Moreover, the infrared spectrum for HCN-He complex is predicted for the first time. These results will serve as a good starting point and provide reliable guidance for future infrared studies of HCN doped in (He)_n clusters.