光谱分辨率对土壤组分建模影响分析

实验室可见-近红外高光谱数据（VIS-NIR）具有快速、高效、无损等技术优势,被越来越多应用于土壤组分反演中。光谱分辨率越高所能表达的土壤信息越丰富,但也带来了数据冗余。目前,对于不同光谱分辨率对土壤组分建模影响效应分析的研究相对较少。以欧洲土壤中心数据集19036个土壤样本为数据源,以土壤总氮（N）、有机碳（OC）、碳酸钙（CaCO₃）、粘土（Clay）为例,基于偏最小二乘回归方法（PLS）并选择30%的随机样本独立验证的方式开展相关研究。首先将所有样本原始0.5 nm分辨率4 200个波段的高光谱数据采用等间距取均值方法分别重采样到2,4,8,…,1 024 nm开展分析。结果表明：随着光谱分辨率的降低,土壤各类组分反演精度均呈下降趋势,光谱分辨率在64 nm以上,4类土壤组分普遍具有较高的模型验证精度（R2>0.65,RPD>1.7）,光谱分辨率在128 nm以下CaCO₃和Clay组分精度显著变差;4类组分中,CaCO₃对光谱分辨率敏感性最强,在高光谱分辨率下反演精度较高（R2>0.86,RPD>2.72）,但随光谱分辨率降低精度下降最快。此外,基于光谱响应函数将样本光谱重采样到GF2,S3A,L8,Aster,Modis和S3OLCI六种常见卫星传感器的光谱分辨率展开评价。结果表明：土壤N、OC在各传感器中均可获得较高的精度,甚至在GF2传感器仅有4个波段情况下,也具有不错的验证精度（R2=0.56; RPD=1.51）,而土壤CaCO₃及Clay反演精度普遍较差;除传感器光谱波段数量外,波段位置对土壤组分的反演能力的影响也很显著,拥有近红外长波（1 100～2 500 nm）光谱范围的传感器对土壤组分的反演能力优于缺少该光谱波段的传感器,特别是粘土矿物的吸收峰多位于近红外长波段,S3A,L8,Aster和Modis传感器的Clay反演能力均优于光谱波段数更多的S3OLCI。该研究成果对土壤组分高光谱数据预处理、卫星数据源的选择及未来传感器光谱通道的设计具有指导意义。     

InAs/GaAs和InAs/InxGa1-xAs/GaAs纳米线异质结构的生长研究

利用金辅助金属有机化学气相沉淀法(MOCVD)在GaAs(111)B衬底上分别制备了InAs/GaAs和InAs/In _{x Ga1-xAs/GaAs(0≤x≤1)纳米线异质结构.实验结果显示,直接生长在GaAs纳米线上的InAs纳米线生长方向杂乱或者沿着GaAs纳米线侧壁向衬底方向生长,生长的含有In x Ga1-xAs组分渐变缓冲段的InAs/In x Ga1-x关键词： 纳米线异质结构 xGa1-xAs')" href="#">InxGa1-xAs 组分渐变缓冲层 金属有机化学气相沉淀法}     

聚羟乙基脂肪酸甲酯分层现象浅析

将需分析的聚羟乙基脂肪酸甲酯(MEE)样品充分混匀,并经真空抽滤后,滤液经高速离心分成两层,上层为澄清液,下层呈浑浊或固化。收集上、下两层分别用于分析,用火焰原子吸收光谱法测定了下层中由催化剂所残留的镁量。用国标GB/T 5560-2003方法测定了上、下两层中作为合成中的副产物存在的聚乙二醇(PEG)。另取一定量的下层样品经水解处理并分离后,用核磁共振氢谱法测定其中副产物二酯的含量。结果表明:MEE下层样品中镁的残留量达0.421mg.g-1,下层样品中聚乙二醇质量分数为3.68%;下层中二酯(测定时预先除去样品中的PEG)及具有较高的环氧乙烷加合数的MEE的物质的量分数依次为16%和84%。据此认为上、下两层中组分及含量的不同是导致产生分层现象的原因。     

光催化氧化处理过程中渗滤液溶解性有机物组分的三维荧光光谱变化特征

采用三维荧光光谱分析技术研究了垃圾渗滤液DOM不同组分的光催化转化特征。结果表明,憎水性碱(HOB)、憎水中性(HON)、憎水性酸(HOA)、亲水性酸(HIA)、亲水性碱(HIB)和亲水中性(HIN)组分在光催化处理过程中荧光光谱发生显著变化,HIA组分相对稳定。各组分中代表类腐殖酸区域的荧光信号在处理过程中变化最大,处理60 h后,该区域荧光峰完全消失,说明类腐殖酸类物质能优先发生光催化降解。在72 h光催化处理液中,主要残留可见区富里酸、类色氨酸和类酪氨酸的荧光信号,其中代表类蛋白的类色氨酸和类酪氨酸类物质占主要部分,说明光催化氧化能将大分子的腐殖酸和富里酸降解为小分子的类蛋白物质。     

生物油TG-FTIR分析与热解气化特性研究

以稻壳快速热解产物生物油为对象,在对其进行热重红外检测的基础上,结合生物油及其轻质、重质组分的热解气化实验,研究了生物油热解气化过程及气体产出特性。结果表明,生物油的热解气化分为两个阶段,一是轻质组分的快速挥发热解;二是重质组分的裂解气化与缩合缩聚,活化能分别为35~38 kJ/mol和15~22 kJ/mol。温度升高,热解气化效率增加,以H₂和CO为主的合成气产量增多,但气体产物热值降低。气体中H₂主要来自轻质组分的热解气化,而重质组分则裂解产生较多的CO、CH₄等物质。     

GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器微结构研究

采用金属有机物化学气相沉积法生长了两种不同结构参数GaAs/AlxGa1-xAs量子阱材料。利用傅里叶光谱仪分别对势垒中Al组分为0.20,0.30的1#,2#样品进行77 K液氮温度下光谱响应测试。结果显示:1#,2#峰值响应波长为8.38,7.59 m,而根据薛定谔方程得到峰值波长为9.694,8.134 m,二者误差分别为13.6%,6.68%。针对误差过大及吸收峰向高能方向发生漂移的现象,利用高分辨透射扫描电镜对样品微观界面结构进行分析,结果显示,样品存在不同程度的位错及不均匀性。结果表明:位错引起AlGaAs与GaAs晶格不匹配,是造成1#误差较大的主要原因;峰值响应波长随势垒中Al组分的降低而增大,说明Al组分减小致使量子阱子带间距离缩小是导致峰值响应波长红移的原因。     

自复叠制冷系统工质成分分析

分析了多级自动复叠制冷系统中非共沸混合工质的运行特点。针对系统运行过程中由于相分离、积液和工质积存等原因引起的混合工质组分发生变化的问题,在气相色谱仪的辅助下,对多级自动复叠制冷系统中混合工质实际运行成分进行取样、检测以及分析。通过对运行工质不同位置点的采样分析,发现自动复叠制冷系统实际运行时各个位置的组分含量与理论分析的差别较大。     

基于密度泛函理论的SF6分解特征组分激光拉曼特征频谱研究

六氟化硫(SF6)分解特征组分检测是判断气体绝缘设备早期潜伏性故障较有效的方法之一,通过监测分解特征组分的类型和浓度能够有效评估电气设备的运行状态,从而避免绝缘突发性事故。拉曼频谱分析技术可实现单一波长激光对气体样品进行无损检测,对SF6分解特征组分检测具有优异的适用性和高效性。针对4种SF6分解典型特征组分,以密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法建立了气体分子模型,采用6-311G(2df,p)基组对分子模型进行优化和拉曼频移特征仿真。同时,基于搭建的拉曼光谱实验平台,对相同含量的4种特征组分实现拉曼特征频谱检测。仿真结果表明密度泛函计算值和实测值与NIST标准值间具有良好的相关性,计算值中CF_(4)、CO、H_(2)S、SO_(2)的特征峰分别为908.97、2 221.11、2 688.82、1 175.24 cm^(-1),为用拉曼光谱实现SF6分解特征组分的定性和定量分析奠定了基础。     

基于斑马鱼模型的昆海姜辛汤组分配伍的抗炎作用研究

为了研究海洋中药复方昆海姜辛汤组分配伍的抗炎作用,利用硫酸铜溶液诱导建立斑马鱼炎症模型,分别以不同浓度的昆海姜辛汤组分配伍溶液(100、50、25μg/m L)干预此模型,在体视荧光显微镜下观察其对斑马鱼巨噬细胞数量的影响。结果表明,昆海姜辛汤的合方组分配伍溶液使硫酸铜诱导的斑马鱼炎症模型的巨噬细胞的数量明显减少,具有抗炎作用。     

生物质主要组分低温热解研究

利用热重分析仪和裂解气质联用仪进行生物质主要组分低温热解特性研究。热重实验结果表明,生物质主要组分的热稳定性为：纤维素>木质素>半纤维素。半纤维素主要热解温度在210℃～320℃,而纤维素和木质素的主要热解温度分别在310℃～390℃和200℃～550℃。裂解气质联用实验考察不同温度对生物质主要组分低温热解产物的影响。半纤维素热解产物主要有乙酸、1-羟基-丙酮和1-羟基-2-丁酮,纤维素热解产物主要包括左旋葡聚糖和脱水纤维二糖,而木质素热解产物主要是邻甲氧基苯酚。