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2008年 28卷 04期
刊出日期:2008-04-29

光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
721 β-D-吡喃半乳糖的太赫兹光谱研究
张同军1,2,蔡晋辉2,周泽魁2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.001
为深入了解β-D-吡喃半乳糖在太赫兹波段的光谱特性, 利用太赫兹时域光谱技术测量了室温下β-D-吡喃半乳糖晶体在0.3~3.0 THz范围内的吸收谱及折射率谱, 同时利用傅里叶变换红外光谱技术获得了半乳糖在1.5~19.5 THz之间的吸收谱。实验研究的同时, 运用密度泛函理论和6-311+G**基组计算了气态孤立β-D-吡喃半乳糖分子的结构及其在太赫兹波段的振动频率, 并据此对实验光谱吸收峰进行了指认。研究结果表明, 除了因为分子间效应而导致的少许偏移外, 理论计算结果与实验数据吻合得很好; 实验光谱在6 THz以上频段的共振吸收峰来源于明确的分子内振动模式, 而6 THz以下低频段的共振吸收峰则主要来源于分子间氢键或晶体的声子模式。实验和理论研究的对比表明物质的远红外吸收特征对于分子的结构和空间排列非常敏感。
2008 Vol. 28 (04): 721-725 [摘要] ( 2544 ) PDF (1064 KB)  ( 576 )
726 H12C14N分子ν2垂直带的高温谱线强度及随温度的变化规律
宋晓书1,2,程新路2,杨向东2*,李德华3,葛素红2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.003
采用乘积近似法计算了氰化氢分子H12C14N的总配分函数,其中转动配分函数考虑了离心扭曲修正,振动配分函数采用谐振子近似。利用计算所得配分函数和文献提供的实验振动跃迁矩平方及Herman-Wallis因子系数,计算了氰化氢分子H12C14Nν垂直带,即0110-0000跃迁在常温和高温下的线强度,并与HITRAN数据库的数据进行了比较。结果显示,在296 K及温度高达3 000 K时,计算所得谱线强度与HITRAN数据库提供的结果均符合较好。表明对氰化氢分子H12C14N高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的。进一步计算了0110-0000跃迁带在更高温度4 000和5 000 K的线强度及模拟光谱,并总结了该跃迁带中的谱线强度随温度的变化规律: 对于转动量子数J≥32的跃迁谱线(包括P支、Q支和R支), 当温度从296 K逐渐增加时,其线强度迅速增加,到1 000 K附近达到最大值,然后迅速减弱。对于转动量子数J<32的跃迁谱线(同样包括P支、Q支和R支), 线强度在296 K时最大,然后随温度的升高迅速减弱。
2008 Vol. 28 (04): 726-730 [摘要] ( 2944 ) PDF (1047 KB)  ( 449 )
731 等离子体电子温度的发射光谱法诊断
吴蓉1,2,李燕1*,朱顺官1,冯红艳1,张琳1,王俊德1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.034
电子温度是表征等离子体性质的一个重要参数。由于等离子体放电过程非常复杂,要实时准确测定其电子温度值非常困难。发射光谱法作为一种等离子体诊断技术,因其所使用的仪器相对简单,并采用非接触测量,灵敏度高,响应速度快,可广泛地应用于各种等离子体性质的研究和参数的诊断。文章介绍了测定等离子体电子温度的双谱线法、多谱线斜率法、等电子谱线法、Saha-Boltzmann法、谱线绝对强度法等多种发射光谱法,同时综述了这些方法在等离子体电子温度诊断中的应用,旨在为实际过程中选择合适的等离子体诊断方法提供参考。
2008 Vol. 28 (04): 731-735 [摘要] ( 1295 ) PDF (556 KB)  ( 647 )
736 激光感生击穿煤质实验中延迟时间的研究
李捷1,陆继东1*,谢承利1,林兆祥2,张文艳2,李勇1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.004
激光感生击穿光谱是一种新型的物质元素分析技术,可望用于煤质分析。其信号取样的延迟时间是光谱检测中的一个重要参数。文章搭建了一套实验台架,选取江西萍乡煤、山西西山煤和贵州平寨煤为代表性煤样进行了研究。给出了三种煤样240~250和275~290 nm波段的光谱图,参考NIST数据库,定性分析了C,Mg和Si元素的特征谱线。通过计算,得出了特征谱线信噪比的时间演化曲线。结果表明,随着延迟时间的增加,信噪比都要经历一个由小到大,随后又减小的过程。随煤样不同、元素不同、谱线不同,信噪比的时间演化特性均可能存在不同。根据信噪比最高的原则,得出了三种煤样中各特征谱线的最佳延迟时间,并分析了煤样特性、元素特性和谱线特性对最佳延迟时间的影响
2008 Vol. 28 (04): 736-739 [摘要] ( 391 ) PDF (928 KB)  ( 485 )
740 体异质结有机太阳能电池性能提高的研究
苏梦蟾1,衣立新1,汪洋2,3,时玉萌1,梁春军1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.007
制备了四种不同结构的有机太阳能电池器件,器件1 ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C60/Al、器件2 ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV/C60/Al、器件3 ITO/LiF/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C60/C60/Al和器件4 ITO/PEDOT∶PSS/MEH-PPV∶C60/C60/Al。测量了它们的电流-电压特性,结果显示在ITO和PEDOT∶PSS之间插入一薄层LiF使得器件性能得到较大提高。其器件1的JSC和FF比器件2的提高了74%和31%; 器件3的JSC比器件4的提高了约40%。这主要是由于LiF层有效地抑制了空穴向阳极的传输,并且LiF层在ITO和PEDOT:PSS之间形成了良好的界面特性。因此,这种结构上的改进有效地提高了有机太阳能电池的性能。
2008 Vol. 28 (04): 740-744 [摘要] ( 272 ) PDF (1063 KB)  ( 522 )
745 空气介质阻挡放电不同放电模式的光谱特性
董丽芳,李立春,齐玉妍,李雪辰,高瑞玲,范伟丽
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.035
采用光谱方法,研究了空气介质阻挡放电中流光向类辉光转变时电子能量的变化。利用氮分子第二正带系(C3ΠuB3Πg)的发射谱线,测量了氮分子(C3Πu)的振动温度。通过考察氮分子离子391.4 nm谱线强度与氮分子337.1 nm谱线强度之比,研究了电子平均能量的变化。结果表明,流光向类辉光转变时,氮分子(C3Πu)的振动温度激增,氮分子离子391.4 nm相对谱线强度突增,表明类辉光放电模式中电子能量比流光放电模式中电子能量高很多。实验还发现,气隙间距不同,这两种放电模式转变所对应的转变气压不同,但转变气压与气隙间距的乘积值保持不变。
2008 Vol. 28 (04): 745-747 [摘要] ( 771 ) PDF (730 KB)  ( 638 )
748 N掺杂对非晶C薄膜的电子结构与光学性质的影响
聂国政1,2,邹代峰1,2,杨兵初2,李宏建2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.002
用直流磁控溅射法制备了非晶C薄膜及N掺杂非晶C(a-C∶N)薄膜,用紫外-可见分光光谱仪、椭圆偏振仪、俄歇电子能谱(AES)等对薄膜进行了检测。结果表明:随源气体中N气含量的增加,透过率和折射率变小, 而光学带隙先增大后减小; 当薄膜中N的含量很少,N的掺入对sp3杂化C起稳定作用,使得薄膜光学带隙Eg增大。而较高量N的掺入抑制了sp3杂化C的形成,提高了薄膜中sp2键含量,使得薄膜光学带隙变小。参数D定义为俄歇电子能谱(AES)中最大正峰和最低负峰之间的距离,用俄歇电子能谱中的D值来计算薄膜的sp2键的百分含量,俄歇电子能谱(AES)表征也表明:较高量的N的掺入抑制了sp3杂化C的形成。所以应该考虑在较低N分压条件下掺N来改善非晶C薄膜的光学性能。
2008 Vol. 28 (04): 748-751 [摘要] ( 1238 ) PDF (1061 KB)  ( 530 )
752 紫外转化的PPV薄膜电致发光性质的研究
曹华雨,陈志坚*,肖立新,刘振刚,郑明杰,曲波,龚旗煌*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.040
PPV是一种常用的高荧光效率的黄绿色的电致发光共轭聚合物,因为PPV不易溶解于有机溶剂,所以在有机电致发光(OLEDs)中PPV薄膜的制备通常是PPV的预聚体旋涂成膜,然后在高温、真空条件下转化成PPV薄膜。这种高温转化制膜的方法无法对其进行掺杂,限制了PPV在OLED中的应用。文章利用紫外光照射,PPV预聚体薄膜在室温和真空条件下转化成PPV薄膜,它与热处理得到的PPV薄膜的光致发光(PL)和拉曼(Raman)光谱一致; 利用这种方法制备了非掺杂和红色荧光染料掺杂的有机电致发光器件,实现了以PPV为主体和能量给体的不同染料的掺杂发光,并获得绿色和橙色的电致发光。电致发光器件的发光效率和发光强度还有待进一步提高。
2008 Vol. 28 (04): 752-754 [摘要] ( 1770 ) PDF (683 KB)  ( 566 )
755 Sb3+对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响
张君诚,顾牡*,黄世明,孙心瑗,刘小林,刘波,倪晨
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.005
利用高温熔融法分别制备了Sb3+,Tb3+单掺和共掺的硅酸盐发光玻璃,并分析了它们的光谱性质。根据对Sb3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的激发光谱、发射光谱和发光衰减时间等特性的分析,研究了澄清剂Sb2O3的加入对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明,在紫外光激发下,Tb3+激活硅酸盐玻璃中存在Sb3+离子至Tb3+离子的能量传递,但能量传递效率较低,能量传递表现为Sb3+离子的3P1能级与Tb3+离子的5D3能级之间的能量无辐射共振转移。同时Sb3+离子的加入将在Sb3+离子和Tb3+离子的激发重叠区域(200~350 nm)对Tb3+离子的激发产生不小的负面影响,尚不足以通过Sb3+离子至Tb3+离子的能量传递得以弥补。因此在使用Sb2O3作为Tb3+激活硅酸盐发光玻璃的澄清剂时,应当注意权衡Sb3+离子对Tb3+离子发光性能的影响。
2008 Vol. 28 (04): 755-759 [摘要] ( 3092 ) PDF (1191 KB)  ( 535 )
760 基于在聚合物中掺杂染料DCJTB的白色有机电致发光器件
张妍斐,徐征*,张福俊,王勇,赵谡玲
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.038
将Alq3和DCJTB作为掺杂物与基质PVK按照不同比例混合共溶,旋涂成膜,制备了PVK∶Alq3∶DCJTB为发光层的结构为ITO/ PVK∶Alq3∶DCJTB/ BCP/Alq3/LiF/Al的器件,其中Alq3和BCP分别用作电子传输层和空穴阻挡层,PVK用作蓝光发光层和空穴传输层。保持PVK和DCJTB的质量比为100∶1不变,改变PVK和 Alq3的质量比,当PVK和Alq3的质量比为20∶1时,得到了效果较好的白光。器件在电压为14 V时,色坐标达到(0.33,0.36),在10~14 V范围内变化甚微。
2008 Vol. 28 (04): 760-762 [摘要] ( 1067 ) PDF (836 KB)  ( 505 )
763 电子助进化学气相沉积金刚石中的光发射谱特性
王志军,董丽芳,李盼来,尚勇
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.039
采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积(EACVD)金刚石中的氢原子(Hα, Hβ, Hγ)、碳原子C(2p3s2p2λ=165.7 nm)以及CH(A2Δ→X2Πλ=420~440 nm)的光发射过程进行了模拟,气体温度随空间的变化采用温度梯度变化,研究了不同反应室气压及衬底温度下的光发射谱特性。结果表明,不同衬底温度下各谱线强度均随气压的增大先增大后减小; 当气压较低时,谱线强度随衬底温度的增大而减少,而气压较高时,谱线强度随衬底温度的增大而增大。
2008 Vol. 28 (04): 763-765 [摘要] ( 1151 ) PDF (689 KB)  ( 518 )
766 一种锌希夫碱配合物的表征及发光性能研究
侯丽新1,2,贾虎生1,2,郝玉英1,3,王华1,2,陈柳青1,2,许并社1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.044
合成并通过真空升华提纯得到了一种高纯度的希夫碱有机金属配合物水杨醛缩邻苯二胺合锌。通过元素分析、红外光谱、热重-差热曲线、紫外-可见光吸收光谱、荧光发射光谱和光致发光光谱表征了其结构、热稳定性以及能带结构。实验结果表明:水杨醛缩邻苯二胺合锌的玻璃化温度(Tg)高达183 ℃,分解温度为449 ℃; 水杨醛缩邻苯二胺合锌是一种多晶粉末状的发光材料,在紫外光的激发下,在四氢呋喃溶液体系中的荧光发射峰在508 nm处,为蓝绿色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,禁带宽度2.62 eV; 利用真空热蒸镀很容易制备高质量薄膜,其发射峰在562 nm处,半高宽为48.5 nm的黄绿光发射。利用水杨醛缩邻苯二胺合锌为发光层制备了黄光有机电致发光器件。
2008 Vol. 28 (04): 766-769 [摘要] ( 1907 ) PDF (1044 KB)  ( 513 )
770 傅里叶变换红外光谱测量热气体温度新方法初步研究
刘志明,高闽光,刘文清,张天舒,徐亮,魏秀丽,陈华
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.006
详细地讨论了分子转振光谱理论,总结了影响分子转振光谱结构和强度分布的因素,得知各谱线相对光谱强度(即归一化光谱)只与温度有关,其分布结构与温度一一对应。根据这种特性,文章提出了一种利用傅里叶变换红外光谱测量热气体温度的新方法。从HITRAN标准数据库中提取数据建立了一个测温数据库,并用4个不同温度的实测光谱数据对建立的测温数据库进行定标和检验。用定标后的测温数据库所得的测量温度与实测温度吻合得非常好。与目前常用的两种遥感测温方法(分子发射基带最大强度光谱测温法,分子转振光谱测温法)相比,该方法的优点是:物理过程简单,容易计算,精度高,是一种简单实用的方法。
2008 Vol. 28 (04): 770-774 [摘要] ( 599 ) PDF (1259 KB)  ( 565 )
775 粉末样品颗粒大小对花椒挥发油近红外光谱定量预测的影响研究
祝诗平1,2,王刚1,杨飞1,阚建全3,郭静3,邱青苗1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.042
为了快速有效评定花椒质量等级,应用近红外光谱分析技术,采用偏最小二乘法,对141份花椒样品粉碎成八种不同颗粒大小的粉末, 对近红外光谱分别建立挥发油含量预测模型,当粉末样品颗粒大小为40目时,建立的模型最优,交叉验证测定系数r2141为0.936 4,交叉验证误差均方根RMSECV141为0.421。使用105份40目粉末样品近红外光谱所建立的模型对36份样品的预测集进行预测,光谱预处理采用Mean centering +vector normalization,谱区在6 100.1~5 774.2 cm-1及4 601.6~4 424.2 cm-1,则预测测定系数r236为0.986 2,预测集验证误差均方根RMSEP36为0.192,预测相对标准差RSD36为4.95%,预测相对分析误差RPD36为8.517。研究结果表明,对花椒进行近红外光谱扫描前,粉碎到40目时所建立的近红外光谱模型最佳,使用近红外光谱技术快速有效检测花椒挥发油含量是可行的。
2008 Vol. 28 (04): 775-779 [摘要] ( 2218 ) PDF (755 KB)  ( 512 )
780 基于多层感知器网络的FTIR高光谱数据温度和发射率光谱同步反演
程洁1,3,肖青1,李小文1,2,柳钦火1,3,杜永明1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.045
文章以土壤为例,首先指出了典型的温度反射率分离算法由高光谱FTIR数据反演温度和发射率的局限; 当地物出射能量的真值和地物真实温度对应的黑体辐射在数值上的差别与仪器的噪声等效光谱辐射亮度在相同的数量级上时,产生奇异发射率的概率很大, 野外测量时这种现象在714和1 250 cm-1附近经常发生。针对这个局限,构建了一个三层的感知器(MLP)网络,利用ASTER光谱库中的土壤发射率光谱生成训练样本,MODIS光谱库中的土壤发射率光谱生成测试样本,对网络进行训练和测试,取得了比较好的结果。同时利用光谱平滑迭代算法(ISSTES)由测试样本反演土壤的温度和发射率,并与MLP方法的结果进行比较,MLP方法反演的土壤发射率精度在可接受的范围之内,略低于ISSTES算法,MLP方法的优点在于,它能够克服典型的温度发射率算法的局限,可以作为典型的温度发射率分离算法有益的补充。
2008 Vol. 28 (04): 780-783 [摘要] ( 1588 ) PDF (859 KB)  ( 508 )
784 气相-红外光谱联用技术鉴定对羟基联苯加氢产物的异构体
辛俊娜,徐强,张华,杨希川,吕连海*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.027
对羟基联苯的选择性催化加氢反应是一个平行连串复杂反应, 由于反应物的两个苯环加氢的难易程度不同,使得产物中含有两个不同的苯环分别加氢或者全部加氢而生成多个异构体,用通常的分析方法难于对异构体进行区分鉴定。使用气相-红外光谱联用分析手段,通过对苯环的对位和单取代位置的波数特征进行分析,可以鉴定出加氢反应的主产物是对环己基苯酚,副产物是由对环己基环己醇和对苯基环己醇的异构体组成。气-质联用、熔点测定、核磁共振等辅助分析,进一步验证了气相-红外光谱联用分析结果的准确性,表明气-红联用技术是一个快速准确分析具有特征官能团的有机化合物异构体的现代仪器方法。
2008 Vol. 28 (04): 784-787 [摘要] ( 1236 ) PDF (938 KB)  ( 498 )
788 CuO纳米粒子的谱学特性研究
王丹军1,郭莉1,李东升1*,付峰1,王文亮2,闫宏涛3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.046
以六次甲基四胺为沉淀剂宿主、Cu(NO3)2为铜源在乙醇-水(1∶1,φ)体系中采用均匀沉淀法合成了前驱体Cu2(NO3) (OH)3,然后在不同温度下锻烧获得系列纳米CuO粉体,借助XRD,FTIR,XPS,FT-Raman和UV-Vis等测试手段对其谱学特性进行了系统研究。XRD分析表明,所得粉体为单斜晶系的纳米CuO,随锻烧温度的升高,粉体的粒径增大; XPS图谱表明,随热处理温度的升高CuO粉体的表面氧空位减少,导致表面吸附氧含量降低; FTIR图谱表明,随晶粒粒径的减小,在525 cm-1附近处Cu—O键特征吸收峰明显宽化,且发生劈裂,劈裂小峰出现双移现象; FT-Raman谱图表明,随着粒径的减小,样品的拉曼散射峰出现宽化现象,并向低波数方向移动; UV-Vis吸收光谱表明,粉体在300~400 nm之间有强的吸收,随着粒径的减小最大吸收发生蓝移。探讨了上述谱学规律的成因,对氧化物纳米粒子的谱学特性研究具有重要的借鉴意义。
2008 Vol. 28 (04): 788-792 [摘要] ( 1925 ) PDF (1137 KB)  ( 508 )
793 PLS-DA法判别分析木材生物腐朽的研究
杨忠1,任海青1,江泽慧1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.008
利用近红外光谱结合PLS-DA判别分析方法可用于食品、药品和农产品等的快速识别或检测,因此,研究利用近红外光谱结合PLS-DA方法来检测木材的生物腐朽。研究结果表明:应用近红外光谱结合PLS-DA方法对培训集样本建立的判别模型,其校正及验证结果与实际分类变量的相关系数均超过0.94,SEC和SEP都低于0.17; 利用模型对未参与建模的样本进行检测,发现该模型对未腐朽、白腐和褐腐三种类型样本的判别准确率均为100%(偏差均小于0.5); 与SIMCA法相比,PLS-DA法对木材生物腐朽样本的判别准确率更高,说明应用近红外光谱结合PLS-DA方法能快速地检测到木材的生物腐朽,并能准确地判别出木材的生物腐朽类型。
2008 Vol. 28 (04): 793-796 [摘要] ( 1175 ) PDF (915 KB)  ( 534 )
797 近红外漫反射光谱检测梨内部指标可溶性固性物的研究
刘燕德1,2,孙旭东1,陈兴苗1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.047
旨在建立近红外漫反射光谱与梨水果内部可溶性固形物之间的关系,以评价近红外漫反射光谱在测量梨水果内部指标可溶性固形物的应用价值。应用近红外光谱(350~1 800 nm),采用多元线性回归(MLR)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘法(PLS)三种不同的数学校正方法对梨水果的可溶性固形物(SSC)进行了定量分析,并且对梨水果不同位置的吸光度原始光谱,一阶微分和二阶微分三种不同预处理情况下的模型进行了最优化分析。在梨水果赤道部位预测结果较为理想,采用一阶微分预处理方法下应用PLS方法。研究结果为预测集的相关系数为0.851 7, 预测样本均方根误差为0.879 3。研究表明,近红外漫反射光谱可以作为一种准确、可靠和无损的检测方法用于评价梨水果内部指标可溶性固形物。
2008 Vol. 28 (04): 797-800 [摘要] ( 1891 ) PDF (831 KB)  ( 494 )
801 红外对射式机床安全保护系统研究
张栓记1,张志玲2,燕慧英1,王松德1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.033
利用对射式红外线收发模块、记忆自锁继电器和语音录放模块,设计了红外对射式机床安全保护系统。当操作者未进入危险区域时,安全保护系统没有反应,一旦有人的身体或其中的一部分进入危险区域遮断红外光束时,系统立即报警,同时控制电路输出控制信号至机床安全执行机构,使机床紧急制动,从而避免机床设备的损坏和人身伤害事故的发生。机床安全保护系统为模块化结构,具有安全、可靠性高、通用性强、电路简单、维修方便、耗电省、成本低、工作稳定、对光容易、抗振动与抗干扰能力强等特点,适合在冲压机械、注塑机,数控机床、剪板机、弯板机、油压机等机床设备上安装使用。
2008 Vol. 28 (04): 801-803 [摘要] ( 388 ) PDF (729 KB)  ( 485 )
804 红外光谱技术在饮料酒鉴别中的应用进展
牛晓颖,应义斌*,于海燕,谢丽娟,傅霞萍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.036
红外光谱作为鉴别技术被广泛地用于各种饮料的品质检测和定性鉴别中。文章对比了各种用于饮料酒鉴别的技术的优缺点,介绍了红外光谱技术鉴别饮料酒的技术流程,以及红外光谱技术在葡萄酒、啤酒、威士忌、白兰地、日本清酒、中国黄酒等饮料酒的产地、酒龄以及分级等方面的国内外研究现状,分析了红外光谱技术应用于饮料酒鉴别的种种优势和需要解决的问题,并展望了其在我国饮料酒鉴别中的应用前景。
2008 Vol. 28 (04): 804-807 [摘要] ( 1248 ) PDF (505 KB)  ( 535 )
808 土壤全氮田间Vis/NIR光谱测定方法研究
汪善勤1,2,舒宁1,张海涛2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.009
应用Vis/NIR光谱直接测定原始土壤属性具有重要的研究和应用价值。选取我国中部水稻土和潮土共103个土样,对比分析了两种土壤在田间环境下的湿态(Rw)和干态(Rd)光谱特征。采用相对变换光谱方法对湿态光谱进行了处理,结果表明该方法能够有效降低土壤水分的干扰和消除部分噪声,得到的变换光谱(Rn)与干态光谱在信息量和特征方面具有很高的相似度。以此建立了土壤TN的PLS回归估计模型,检验结果表明,Rn对水稻土和潮土TN的估计模型精度均高于Rw,修正判定系数分别从0.26和0.46提高到0.53和0.62。因此,相对光谱变换方法能够有效提高应用田间土壤光谱估计土壤参数的能力,建立的PLS模型可以用于测定TN含量,研究结果可作为实现田间实时分析土壤属性的工作基础。
2008 Vol. 28 (04): 808-812 [摘要] ( 665 ) PDF (1405 KB)  ( 481 )
813 应用可见-近红外光谱技术进行白醋品牌和pH值的快速检测
王莉,刘飞,何勇*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.041
提出了一种基于可见-近红外透射光谱技术快速判别白醋品牌和测定pH值的方法。应用可见-近红外透射光谱获取不同品牌白醋的透射光谱曲线,并对获得的原始光谱数据进行平滑、变量标准化以及一阶导数等预处理,然后利用主成分分析对原始光谱数据进行聚类分析,根据主成分的累计贡献率选取主成分数,并将所选取的主成分作为三层BP神经网络的输入。通过定标集样本对BP神经网络进行训练,得到三层优化神经网络结构:5输入层节点,6隐含层节点和2输出层节点,各层传递函数均采用Sigmoid函数。利用该模型对预测集样本进行预测。实验结果表明在阈值设定为±0.1的情况下该模型对预测集样本品牌鉴别准确率达到了100%,pH预测值与实际测量值偏差小于5%,得到了理想的结果。所以利用可见-近红外光谱技术结合主成分分析和神经网络算法能够快速准确的判定白醋品牌和pH值。
2008 Vol. 28 (04): 813-816 [摘要] ( 1895 ) PDF (610 KB)  ( 539 )
817 小波包熵和Fisher判别在近红外光谱法鉴别中药大黄真伪中的应用
赵龙莲1,2,张录达3*,李军会1,杨帆1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.048
利用傅里叶变换近红外光谱仪采集了中药大黄的近红外漫反射光谱,提取光谱的主成分和小波包熵等特征信息,再以特征信息为依据,利用Fisher分类器对中药大黄的真伪进行了鉴别。通过比较得出:采用小波包熵特征信息建模和预测误判率比采用主成分低。用小波包熵进行特征提取和Fisher分类器相结合对中药大黄真伪进行鉴别,其建模集交叉验证的误判率为6.52%,预测集的误判率是2.04%,为中药大黄的近红外快速真伪鉴别提供了参考。
2008 Vol. 28 (04): 817-820 [摘要] ( 1226 ) PDF (1251 KB)  ( 540 )
821 FTIR技术应用于香烟烟气的分析
张晶,王良玉*,张韫宏
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.029
文章采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合气溶胶流管技术(AFT)和衰减全反射技术(ATR)分别得到香烟整体烟气和气溶胶的红外谱图。通过解析红外谱图可得到丰富的基团振动信息,1 230 cm-1处为酚类化合物的C—O伸缩振动峰,1 735 cm-1处的尖峰为羧酸中羰基的伸缩振动峰。由于烟气中气体占主要比例,所以CO在2 118和2 170 cm-1出现较强的双峰,2 343和2 362 cm-1为CO2特征吸收峰,其强度远远高于其他峰的强度。而气溶胶谱图中最明显的不同就是CO峰消失,CO2峰强度也大大减弱。因此将两种技术结合,特别是通过分析对比某些特征峰的变化,得到香烟烟气所发生的化学变化、组分挥发以及形态聚集等动态变化过程。为分析香烟燃烧产物提供了一个新思路,且不需对样品进行预处理,具有方便、快捷、无损等优点。
2008 Vol. 28 (04): 821-824 [摘要] ( 1802 ) PDF (979 KB)  ( 543 )
825 小波多尺度正交校正在近红外牛奶成分测量中的应用
彭丹,徐可欣*,李晨曦
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.030
光谱分析中,干扰信号的存在直接影响所建分析模型的质量。基于信号和干扰的不同特性,提出了一种扣除背景和噪声干扰的新方法——小波多尺度正交校正(WMOSC)法。首先将原始光谱进行小波变换(DWT),消除噪声及背景信息,然后采用正交信号校正(OSC)滤除与待测组分浓度无关的全部信息。与单纯的小波变换及正交信号校正相比,WMOSC能有效地扣除背景和噪声干扰,使模型具有更强的抗干扰能力,提高了模型的预测精度。利用该方法对牛奶样品的近红外光谱进行处理,采用偏最小二乘法建立校正模型,其牛奶中脂肪、蛋白质和乳糖的预测均方根误差(RMSEP)分别为0.101 6%,0.087 1%和0.110 7%。实验结果表明该方法能有效地去除干扰,保留有用信息。
2008 Vol. 28 (04): 825-828 [摘要] ( 223 ) PDF (1042 KB)  ( 480 )
829 一种简便的近红外光谱标准化方法
包鑫,戴连奎*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.010
针对目前近红外光谱分析中模型传递现有方法的局限性,文章介绍了一种简便的近红外光谱标准化方法,并构造了一种新的光谱标准化误差指标(spectra standard error,SSE)作为评价传递结果的指标。SSE为J2J1的比值,这里,J2表示同一样本在不同仪器上测得的谱线的距离,J1表示目标机的不同样本相对中心谱线的平均距离。文章首先对不同光谱仪所测得的吸光度谱图进行多项式卷积平滑处理以去除基线,接着采用标准归一法以实现谱图的标准化,并采用多项式卷积滤波以去除噪声。为使SSE达到最小,在处理过程中可进行波长范围和卷积窗口宽度的优化。经过上述处理后的标准化谱图可用于光谱建模分析。该方法不需要预先获得大量样本,也不需要将同一样本在不同光谱仪上测得的谱图进行比较。针对一批汽油样本的试验结果表明,借助于此方法可使SSE从1.418下降至0.167,谱图标准化效果令人满意。
2008 Vol. 28 (04): 829-833 [摘要] ( 1807 ) PDF (1120 KB)  ( 649 )
834 AEDAL在青岛、渤海及黄海探测的定标反演
毛敏娟1,2,张寅超1,方海涛1,戚福弟1,邵石生1,胡欢陵1,周军1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.049
在不进行大气参数假设和加载其他辅助设备的情况下,通过对AEDAL机载大气环境探测激光雷达探测数据的分析,证明了用Slope法对空基激光雷达进行定标反演的可行性。AEDAL的定标反演结果,生动地展现了青岛地区及渤海、黄海海域气溶胶垂直分布、边界层结构及边界层光学厚度的重要特征。首先,冷锋过境,边界层高度明显下降的同时,气溶胶出现多层分布的现象,海区气溶胶垂直分布较陆地有明显的沉降现象。其次,青岛地区整个边界层光学厚度表现为城区最大、丘陵地区最小、渤海海区介于两者之间的分布特点,海区边界层光学厚度变化相对平缓,迎风坡附近的边界层光学厚度较周围有所增大。青岛至渤海这一区域,晴朗天气下边界层光学厚度的大小介于0.15~0.35之间,雾天则在0.3~0.45之间,而黄海海域则可达到0.55左右。这说明,青岛地区边界层气溶胶主要来自于城市和海洋,在冬季季风对气溶胶分布起作用的同时,山脉及地面风场对边界层气溶胶的输送有重要影响。
2008 Vol. 28 (04): 834-838 [摘要] ( 2314 ) PDF (921 KB)  ( 535 )
839 水体氮磷高光谱遥感实验研究初探
龚绍琦,黄家柱*,李云梅,陆皖宁,王海君,王国祥
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.037
水体中氮、磷含量是衡量水质的主要指标,遥感技术在环境监测中具有重要意义。利用高光谱遥感技术,通过测定实验室纯水条件下配比不同浓度氮、磷溶液的反射光谱,探索水体中有效态氮、磷的特征光谱。结果表明,氮在波长404和477 nm各有一反射峰,磷在350 nm处有一明显反射峰,且与浓度有很好的相关性,并以这些特征值建立了氮、磷浓度的遥感模型,为进一步遥感定量研究湖泊、水库和河流等大型内陆水体中的氮、磷奠定了基础。
2008 Vol. 28 (04): 839-842 [摘要] ( 1383 ) PDF (941 KB)  ( 589 )
843 TURBISCAN LAB稳定性分析仪研究农药WDG悬浮液稳定性
张强,陈颖,付文静,孙双月
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.011
利用TURBISCAN LAB稳定性分析仪研究了农药WDG(水分散粒剂)悬浮液体系的稳定性。将自制苯乙烯磺酸/丙烯酸共聚物钠盐分散剂应用于75 wt%的苯磺隆WDG配方中,通过测量苯磺隆WDG悬浮液的透射光和背散射光强度随时间的变化,可原位描述农药WDG悬浮液的动态沉降过程,反映农药WDG悬浮体系的稳定性。实验发现, 当分散剂用量为6 wt%,重均分子量为12 000时,体系的悬浮稳定性较好。通过研究不同分子量及不同含量苯乙烯磺酸/丙烯酸共聚物钠盐分散剂的WDG悬浮液沉淀层厚度、颗粒沉降速率、悬浮体系颗粒粒径大小和粒径增大速率,有助于分析体系的不稳定性发生的机理,可方便有效地筛选剂型配方中的助剂及优化农药WDG的配方。
2008 Vol. 28 (04): 843-846 [摘要] ( 2329 ) PDF (1306 KB)  ( 492 )
847 美国通用电气公司宝石级合成翡翠的振动谱学研究
曹姝旻1,3,亓利剑2,郭清宏3,4,钟增球1,丘志力5,李志刚3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.050
对近来面市的美国通用电气公司的宝石级合成翡翠,使用傅里叶红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪等谱学分析测试仪器进行测试,研究其振动光谱,试图从振动谱学的角度分析研究这种合成翡翠的特征,并比较它与天然翡翠的异同。研究结果表明: 在红外光谱方面: 美国通用电气公司宝石级合成翡翠的指纹区与天然翡翠的基本相同; 而在基团频率区,则有明显的不同: 在3 400~3 700 cm-1范围内显示一组由OH的伸缩振动导致的特征吸收谱带: 3 375,3 471和3 614 cm-1。揭示了合成翡翠中含有一定数量的羟基。在拉曼光谱方面,一组376,700,989和1 039 cm-1的尖锐吸收峰一方面显示了和天然翡翠的拉曼特征一致性,另一方面也显示其具有完好的结晶形态,红外光谱和拉曼光谱均显示了样品中重质量的阳离子的缺乏。
2008 Vol. 28 (04): 847-851 [摘要] ( 2697 ) PDF (986 KB)  ( 593 )
852 牛血红蛋白与纳米雄黄相互作用的光谱研究
韦静,沈星灿,梁宏*,梁宇宁
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.025
采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱研究牛血红蛋白(bovine hemoglobin,简称BHb)与纳米雄黄的相互作用。从紫外-可见吸收光谱可观察到,随着纳米雄黄浓度的增加,牛血红蛋白406 nm附近的特征Soret吸收带红移至413 nm,且强度逐渐降低。强度的降低表明纳米雄黄可能使部分血红素辅基逐渐从它们的键腔中脱离出来。特征峰位的红移推测为纳米雄黄中的砷结合了血红蛋白中的氧,诱导血红蛋白脱氧,变成脱氧血红蛋白,其构象由R态转变成T态。由荧光光谱研究可以得出随着纳米雄黄浓度的增加,牛血红蛋白338 nm处的荧光强度逐渐减弱,Stern-Volmer方程分析表明,纳米雄黄静态猝灭牛血红蛋白的内源荧光。紫外-可见吸收光谱与荧光光谱的计算结果均表明,牛血红蛋白与纳米雄黄的结合常数k的数量级达到109
2008 Vol. 28 (04): 852-855 [摘要] ( 1323 ) PDF (1006 KB)  ( 569 )
856 芦丁与血清白蛋白结合作用的热力学研究(Ⅰ)
栾尼娜1,吴锦绣1,2,宋玉民1*,吴琼1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.012
在生理pH值条件下,研究了芦丁与牛血清白蛋白和人血清白蛋白之间的结合作用。通过荧光法确定了芦丁与血清白蛋白的荧光猝灭机制,根据热力学方程讨论了两者间的主要作用力类型。芦丁对血清白蛋白的荧光猝灭机制为静态猝灭。确定了不同温度下该结合反应的结合常数和结合位点数, 并根据热力学方程求得了结合反应的热力学参数。两者结合的主要作用力类型是氢键和Van der Waals力。芦丁在体内能够被血清白蛋白存储和转运, 且结合时对蛋白质构象无影响。
2008 Vol. 28 (04): 856-859 [摘要] ( 181 ) PDF (1176 KB)  ( 566 )
860 POSC-PLS方法及其在电子吸收光谱定量分析中的应用
成忠,诸爱士,张立庆
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.043
针对光谱数据局部效应显著,变量个数多,彼此间常存在严重的复共线性,构建了一种基于分段正交信号校正(piecewise OSC)的偏最小二乘(PLS)回归,即POSC-PLS方法。它以近邻分段方式进行逐个波长点的正交信号校正,剔除光谱矩阵中所含的各种噪声信号,将去噪后的光谱矩阵作为新的自变量矩阵,再利用偏最小二乘方法建立校正模型。将该法应用于多环芳香烃电子吸收光谱的多组分定量关系建模,效果良好。所建模型的预报性能优于其他方法,而且模型所需PLS成分数减少,模型更简洁。
2008 Vol. 28 (04): 860-864 [摘要] ( 1271 ) PDF (1192 KB)  ( 532 )
865 紫外光谱辐射定标中的漫反射板反射特性研究
李聪1,2,王咏梅1,张仲谋1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.022
建立了紫外波段漫反射板双向反射分布函数的测量装置,研究了在特定接收条件下铝漫反射板双向反射分布函数(BRDF)随入射角的变化,并对测量误差作了相应的分析,漫反射板定标的相对精度小于2.5%。测量了铝漫反射板从250~650 nm的半球反射比。随着波长的增加,铝漫反射板的半球反射比略呈上升趋势,在紫外探测仪的探测波段300~360 nm之间变化约6%。监测了铝漫反射板的半球反射比随时间的长期变化。铝漫反射板在制备一年后,其半球反射比基本保持稳定,在紫外探测仪的探测波段300~360 nm范围内,其半球反射比平均下降约0.9%。
2008 Vol. 28 (04): 865-869 [摘要] ( 1714 ) PDF (1236 KB)  ( 492 )
870 基于紫外吸收的烟气中NO和NO2成分浓度的同时测量
周洁,张时良
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.031
利用高分辨率光栅单色仪测量到的不同浓度的NO和NO2混合气体综合紫外吸收光学厚度,将光学厚度中的快变离散吸收与NO浓度相关,将慢变连续吸收与NO2浓度相关,同时反演NO和NO2的摩尔浓度。研究结果表明:(1)当气体总压接近一个大气压时,NO2反映出很强的转换为N2O4的倾向,转化率R最大值约为22.5%,远大于低气压下的R值,导致NO2吸收截面主要取决于N2O4的吸收特性,表现为慢变的连续吸收特征; (2)离散吸收截面随NO分压增大产生谱线增宽现象,吸收截面在增宽区域的积分值和NO浓度的线性相关性优于吸收截面峰值。测量和反演结果表明:当NO2分压在17~100 Pa范围变化时,NO2摩尔浓度反演的平均相对误差为11.7%。当NO分压在63.8~181.62 Pa范围变化时,基于积分法的NO浓度反演的最大相对误差为16.9%,平均相对误差为9.6%,而基于峰值法的NO浓度反演的最大相对误差为38.2%,平均相对误差为14.4%。因此,积分法反演较峰值反演具有更好的线性度和更高的精确度。利用上述测量技术,采用相对简单的测试装备,实现了NO和NO2多种成分浓度的同时测量。
2008 Vol. 28 (04): 870-874 [摘要] ( 2598 ) PDF (986 KB)  ( 469 )
875 成都地区太阳紫外辐射光谱的观测与分析
孙鹏,何捷*,赵晓艳,左浩毅,杨经国
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.028
利用紫外CCD光学多道分析器,对成都地区2006年3月至7月UVA和UVB波段太阳紫外辐射光谱进行了观测,对这一地区紫外辐射的基本特征进行了统计分析。分析表明:太阳紫外辐射在一天内早晚小,中午大,一年中6月份达到最强,与太阳天顶角的变化密切相关; UVB辐射积分通量远小于UVA辐射积分通量,其比值一般小于0.04,在天气晴好时下午大于上午; 雾能导致UVB辐射积分通量与UVA辐射积分通量的比值增大,其原因是雾对UVA辐射衰减强于对UVB辐射衰减; 云对太阳紫外辐射存在异常吸收。
2008 Vol. 28 (04): 875-878 [摘要] ( 1234 ) PDF (1101 KB)  ( 502 )
879 对苯二甲酸-双(4-甲氧基苯酯)及其衍生物的结构与光谱
胡競丹,李权*,赵可清
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.032
在密度泛函理论B3LYP/6-31+G*水平上计算研究了对苯二甲酸-双(4-甲氧基苯酯)及其OH和F腰接取代化合物的几何结构与红外振动光谱和电子光谱性质。研究发现这类化合物的酯基碳氧原子与苯环形成不同的离域大π键,空间位阻效应和共轭效应使三个苯环位于不同平面上,二面角在53°~59°范围。含时密度泛函理论计算第一激发态的电子垂直跃迁能,表明最大吸收光谱全部源于分子中HOMO→LUMO的ππ*跃迁,对应的最大吸收波长数值位于370~384 nm之间,属于紫外区。腰接基对这类化合物的几何结构影响不大,仅由于空间位阻效应,使苯环(1)和苯环(2)之间的二面角增大3°~4°,但对其所在苯环的变形及其氢的振动有一定影响。同时,腰接羟基使HOMO→LUMO的能隙略有减小,最大吸收波长略有增大。腰接氟时因弱的共轭效应使得HOMO→LUMO的能隙减小0.120 9 eV,导致最大吸收波长红移14 nm。
2008 Vol. 28 (04): 879-882 [摘要] ( 1872 ) PDF (825 KB)  ( 508 )
883 两种新颖的咔唑乙酰化衍生物的合成、表征、光谱性质与量子化学研究
杨林1,2,赵祥华2,李遵云3,邓崇海1,2,邵国泉1,吴杰颖2,田玉鹏2,4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.051
采用Friedel-Crafts亲电取代反应,合成了两种新颖的咔唑乙酰化衍生物[9-己基-3-乙酰基咔唑(3-acetyl-9-n-hexylcarbazole)(AHCZ)和9-己基-3,6-二乙酰基咔唑(3, 6-diacetyl-9-n-hexylcarbazole)(DHCZ)]。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱、有机质谱等方法进行了结构表征。测定了这两种衍生物的紫外-可见光谱,并与咔唑(CZ)及9-己基咔唑(HCZ)进行了比较。AHCZ和DHCZ的吸收强度比CZ和HCZ有明显增强,归因于AHCZ和DHCZ具有大的π共轭体系。采用密度泛函理论(density functional theory, DFT),在B3LYP/6-31G*水平上对两种化合物基态结构进行优化,用含时密度泛函理论(TDDFT)在相同水平上计算了AHCZ和DHCZ的电子吸收光谱,并比较了理论计算结果与实验值。
2008 Vol. 28 (04): 883-886 [摘要] ( 755 ) PDF (652 KB)  ( 452 )
887 一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的研究
刘毓芳1,2,李建晴1,2,许志成1,卫艳丽1,双少敏1,董川1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.052
应用荧光光谱法研究了分子内电荷转移荧光探针1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘(KDTN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。研究表明,KDTN能与牛血清白蛋白形成稳定的络合物从而猝灭BSA的荧光,疏水作用是结合反应的主要作用力,二者的结合常数为3.274 2×104 L·mol-1,结合位点数n=0.938 9(30 ℃时)。同时考察了KDTN的加入对BSA构象的影响。
2008 Vol. 28 (04): 887-890 [摘要] ( 1644 ) PDF (892 KB)  ( 555 )
891 补体4的免疫共振散射光谱分析
梁爱惠,王素梅
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.013
在pH 7.3 Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中及聚乙二醇-6000存在下,补体4(C4)与羊抗人补体4(goat anti-human C4)通过库力引力、范德华力、氢键结合力、疏水等作用力发生免疫反应,可聚集形成疏水的免疫复合物微粒,该微粒在350,390,440 nm有3个共振散射峰。激光散射法测得免疫复合物微粒的平均粒径为3 440.0 nm。分别研究了pH、羊抗人补体4和PEG浓度、温育时间和温度、共存物质的影响。在最佳条件下,补体4(C4)浓度在0.18~2.60 μg·mL-1范围内与350,390 nm处的散射强度均呈线性关系,其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔI350 nm=28.23c+9.17,ΔI390 nm=31.36c+11.08, 0.993 9,0.992 3, 0.084 μg·mL-1,0.11 μg·mL-1。该法用于分析人血清中补体4(C4),结果与免疫透射比浊法结果一致,相对标准偏差在1.88%~4.36%,具有简便快速、灵敏度高、选择性好等特点,在临床检验上具有一定的应用价值。
2008 Vol. 28 (04): 891-894 [摘要] ( 2716 ) PDF (673 KB)  ( 458 )
895 水中矿物油三维荧光谱的特征提取与光谱重构
田广军
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.014
基于荧光激发-发射矩阵的奇异值分解方法,提取矿物油三维荧光谱的特征序列并进行光谱重构研究。对数十个水中污染油的三维荧光谱进行了奇异值分解和参数计算,表明奇异值参数具有明显的能量聚拢特性; 在适当截取奇异值特征参数后,将奇异值与相应的伴随特征向量组合构成三维荧光谱泛基因序列,实现了三维光谱反演重构。作为比较典型的示例,给出了水中柴油的原始三维荧光谱和重构三维荧光谱的对照图。重构的三维荧光谱与原始三维荧光谱基本相同。研究表明,矿物油三维荧光谱的奇异值特征谱能够代表三维荧光谱主能量的分布特征,有限的奇异值泛基因序列具有三维光谱反演重构能力。该结论对于水环境中的污染油模式识别以及矿物油荧光信息文库的建设有重要意义。
2008 Vol. 28 (04): 895-899 [摘要] ( 1809 ) PDF (1610 KB)  ( 525 )
900 Triton X-100微乳液中铈与L-色氨酸荧光反应的研究与应用
龚爱琴1,2,朱霞石1*,郭荣1,马晓芹1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.015
研究了Triton X-100微乳液(Triton X-100-M)对荧光法测定L-色氨酸的增敏作用。在酸性条件中Ce4+可将色氨酸氧化为强荧光性物质,以此为基础建立了分析色氨酸的新方法。与Triton X-100胶束相比,Triton X-100微乳液对荧光法测定L-色氨酸具有更好的增敏作用,在该介质中测定灵敏度提高了225倍。实验中对影响荧光测定的各种因素进行了优化,同时考察了共存离子的干扰并做了回收试验,对荧光增敏机理也进行了初步探讨。试验结果表明:在优化条件下,色氨酸浓度在0.1~1.0 μg·mL-1范围内与荧光强度成线形关系,其线性方程为F=342.37+30.45cr=0.998 4,检出限为0.09 μg·mL-1。在优化参数条件下,对实际样品进行分析,结果令人满意。
2008 Vol. 28 (04): 900-903 [摘要] ( 1871 ) PDF (785 KB)  ( 482 )
904 荧光猝灭法对肉桂酸与人血清白蛋白间的相互作用的研究
赵妍,曹燚,韩凤梅,陈勇*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.023
白蛋白是血液循环系统中最丰富的一种蛋白质,能与许多物质结合,并起着运输蛋白的作用。文章利用荧光光谱法研究了中药有效成分肉桂酸与人血清蛋白间的非共价结合特性。研究表明,在pH 7.4作用液、286 nm激发波长条件下,肉桂酸对人血清白蛋白的荧光发射有较强猝灭作用。当作用温度为37和47 ℃时,肉桂酸与人血清蛋白间的结合常数K分别为1.276 7×103和3.404 1×103 L·mol-1,结合位点数n分别为0.758 6和0.835 6,表明温度升高有利于两者的结合; 同时,根据不同作用温度时非共价结合复合物的热力学参数变化,证明肉桂酸与人血清白蛋白分子间的结合力主要是疏水作用。研究结果为进一步研究肉桂酸的药理作用,尤其是对血浆蛋白构像的影响提供了重要信息。
2008 Vol. 28 (04): 904-907 [摘要] ( 1733 ) PDF (595 KB)  ( 502 )
908 山姜素与人血清白蛋白相互作用的荧光光谱法研究
张国文,王安萍,蒋婷
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.026
利用荧光光谱法和紫外-可见光谱法研究了山姜素与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用。证实了山姜素对HSA的荧光猝灭为动态猝灭过程,并测定了不同温度下的猝灭常数; 根据Fōrster非辐射能量转移理论,计算出山姜素在蛋白质中的结合位置与色氨酸残基间的距离为4.05 nm; 由求得的热力学参数,推断了山姜素与HSA之间主要靠疏水作用力结合;用三维荧光光谱及同步荧光光谱技术探讨了山姜素对HSA构象的影响。
2008 Vol. 28 (04): 908-912 [摘要] ( 1832 ) PDF (1289 KB)  ( 598 )
913 荧光光谱法研究锌(Ⅱ)存在下诺氟沙星与牛血清白蛋白的结合作用
吴根华1,2,汪婕1,2,陈金龙1,郭畅1,王培三1,2,王冬香1,2,汪竹青1,2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.053
在模拟生理条件下,用荧光光谱法研究了诺氟沙星对牛血清白蛋白以及锌(Ⅱ)对诺氟沙星和牛血清白蛋白荧光光谱特性的影响。实验结果表明,诺氟沙星和锌(Ⅱ)都可以使牛血清白蛋白的荧光强度发生猝灭。根据荧光猝灭双倒数图计算诺氟沙星和牛血清白蛋白之间的结合常数为6.80×105,结合位点数为1.21。由此可见,诺氟沙星和牛血清白蛋白之间有很强的结合作用,这为诺氟沙星在体内被蛋白质储存和转运提供了条件。并且在锌(Ⅱ)存在下,诺氟沙星与牛血清白蛋白的结合作用有所增强。荧光猝灭双倒数图计算的结果表明,诺氟沙星和牛血清白蛋白之间的结合常数和结合位点数均随锌(Ⅱ)浓度的增大而增大。通过对锌(Ⅱ)、诺氟沙星和牛血清白蛋白的结合反应的研究,进一步探讨了诺氟沙星、锌(Ⅱ)在生物体内与蛋白质相互作用的机理。
2008 Vol. 28 (04): 913-916 [摘要] ( 1941 ) PDF (758 KB)  ( 552 )
917 荧光光度法测定雨水中的H2O2含量
方艳芬,黄应平*,罗光富,李瑞萍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.016
研究了在pH 4.48的HAc-NaAc缓冲溶液中,邻苯二胺(OPDA)与过氧化氢反应生成新物质2,3-二氨基吩嗪(DAPN)的荧光光谱变化,通过跟踪DAPN的荧光强度建立了过氧化氢测定的新方法,该方法由于采用二元体系,实验操作简单,灵敏度较高。实验结果表明,过氧化氢含量在9.0×10-7~3.6×10-5 mol·L-1范围内与荧光强度的变化呈良好的线性关系,线性方程为:F=1.15c(μmol·L-1)+398.6,相关系数r=0.999 1,最低检出限为2.7×10-7 mol·L-1(3Ds/斜率,n=11)。对含量为7.5×10-6 mol·L-1和3.0×10-5 mol·L-1的H2O2的标准溶液进行了11次平行测定,其相对标准偏差分别为2.2%和1.0%。考察了多种共存离子的影响。该方法用于雨水中微量H2O2的测定,测定结果令人满意。
2008 Vol. 28 (04): 917-921 [摘要] ( 2380 ) PDF (1327 KB)  ( 505 )
922 Pr掺杂TiO2光催化剂的制备及其对酸性品红降解反应的催化性能
杨武,郭昊,张文皓,薛再兰,成莉燕,薄丽丽,高锦章
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.020
以钛酸四丁酯为前躯物,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同含量Pr的TiO2光催化剂,利用XRD,TG-DTA, AFM, UV-Vis, FTIR等手段对催化剂进行了表征。并通过酸性品红光催化降解实验对其光催化性能进行了评价,考查了实验条件,如催化剂用量,烧结温度,掺杂量等对催化剂催化活性的影响。Pr2O3的掺杂阻碍了TiO2晶相由锐钛矿型向金红石型的转变,使TiO2 的粒径减小,比表面积增大,催化活性增强。当Pr掺杂量为0.8%, 催化剂用量为0.03 g, 烧结温度为500 ℃时, 酸性品红的降解率达到97%以上, 酸性品红的降解反应为准一级反应。
2008 Vol. 28 (04): 922-925 [摘要] ( 122 ) PDF (993 KB)  ( 484 )
926 纳米Au/CeO2催化剂的La2O3改性及光谱表征
张卿,何振亮,李锦卫,詹瑛瑛,林性贻,郑起*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.024
采用沉积沉淀法合成了系列La2O3改性的Au/CeO2催化剂,并结合紫外可见漫反射光谱,X射线粉末衍射和透射电镜对其进行相关表征。La的引入改变了载体的结构缺陷,导致了体系中金属Au与载体的相互作用发生了不同程度的变化。La2O3的掺杂有利于提高载体CeO2中氧缺位浓度,在一定范围内有利于活性的提高。继续提高掺杂量,使得缺陷浓度过高时可能形成缺陷簇,改变了缺陷性质,反而使活性相对下降。La掺杂量为5 at%的Au/CL5.0样品表现出最佳的WGS活性,300 ℃时CO转化率达到94.12%。
2008 Vol. 28 (04): 926-929 [摘要] ( 2447 ) PDF (1066 KB)  ( 441 )
930 激光诱导等离子体光谱法(LIPS)测定不锈钢中微量元素
李静1,翟超1,张仕定2,张鉴秋1,孟祥儒1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.054
激光诱导等离子体光谱技术(LIPS)是一种非接触式实时检测技术,将其用于对钢铁成分检测,可满足大型钢铁企业高速化、连续化、自动化生产要求。以波长为1 064 nm的Nd∶YAG调Q固体激光器为激发光源,ICCD为探测器,标准不锈钢1Cr18Ni9Ti系列为样品在建立的LIPS实验装置上对样品中微量金属元素铝、锰、钴、钼和钛的含量进行了测量。实验中通过对ICCD工作的延迟时间和积分时间的合理设置得到高信噪比的谱线信号,在光谱数据处理时采用了基于基体效应的内标法。实验结果显示,测量元素的浓度与定标元素铁的浓度之比与它们的谱线强度之比均呈很好的线性关系,测试的五种微量元素探测极限不大于150 μg·g-1
2008 Vol. 28 (04): 930-933 [摘要] ( 1677 ) PDF (1106 KB)  ( 519 )
934 黄河流域土地利用方式对土壤重金属污染的影响
芮玉奎1,曲来才2,孔祥斌1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.021
黄河三角洲作为世界造陆速度最快的河口三角洲之一,但是近年来年来黄河流域草地、林地面积减少,而耕地、建设用地面积增加,所以研究黄河三角洲新生陆地的环境状况对于新生陆地的利用具有重要指导意义。文章利用ICP-MS分析了黄河三角洲新形成陆地土壤中重金属含量,主要是想揭示以下两个问题:(1)黄河三角洲新形成陆地是否可用于耕地或者人类居住需要注意哪些问题; (2)由于土地月度利用方式的变化和生态环境的恶化,黄河流域污染会对黄河三角洲有多大影响。结果显示:随着黄河流域土地利用的加快发展,黄河流沙中重金属污染状况逐渐恶化,特别是:Mn,Cu,Zn,Cr和Cd的污染与10年前比达到显著水平,而As, Pb和Hg含量也明显提高。
2008 Vol. 28 (04): 934-936 [摘要] ( 1986 ) PDF (296 KB)  ( 556 )
937 转基因棉花纤维中重金属和矿质元素含量研究
芮玉奎,张福锁*,陆雅海
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.017
借助ICP-MS/ICP-AES技术对转基因棉花和对照纤维中的微量元素和重金属进行了系统的研究。转基因棉花纤维中,所测量的15种微量元素中有十种元素含量低于非转基因对照,它们分别是:B,Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Se和Mo,特别是Zn成倍降低; 而植物中的大量元素Na,Si,P,K和Ca则有所上升,以Si上升最多(2倍多)。在检测的六种重金属(Pb,Cr,Cd,Sb,Tl和As)中转基因抗虫棉花纤维含量都低于亲本对照。上述结果说明外源基因的导入能够显著改变转基因棉花纤维中微量元素和重金属的累积。
2008 Vol. 28 (04): 937-939 [摘要] ( 896 ) PDF (296 KB)  ( 510 )
940 微波消解ICP-AES法测定蒙药查格得日中金属元素及其分析
额尔登桑1,宝音达来2,斯琴巴特尔3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.055
在研究蒙古民族的传统医学过程中发现蒙药中含有丰富的宏、微量元素及多种氨基酸等营养成分。人体有益的微量元素含量相对高,而人体有害的重金属元素含量相对低。采用微波消解ICP-AES法同时测定了查格得日(1#和2#)中Ca,Mg,Al,Fe,Mn,Zn,Sr,C和Pb等15种金属元素。加标回收率在97.5%~105.5% 之间,相对标准偏差RSD≤2.88% ,检出限在≤0.009 μg·L-1。实验结果表明; 1#和2#具有一定的差异,微量元素与药性、药效之间也有一定的关系。
2008 Vol. 28 (04): 940-942 [摘要] ( 1602 ) PDF (461 KB)  ( 468 )
943 流动注射-冷原子吸收法测定黄褐牛肝菌中的痕量汞
李涛1,王元忠2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.019
探讨了流动注射还原气化-冷原子吸收光谱法测定微量汞时的最佳条件,建立了黄褐牛肝菌中痕量汞的流动注射还原气化-冷原子吸收光谱分析方法。本法操作简便、快速、灵敏度高,自动化程度高,测定汞的线性范围为0~60 μg·L-1,相对标准偏差小于3.0%,加标回收率为96%~107%。应用于实际黄褐牛肝菌样品中痕量汞的测定,结果满意。
2008 Vol. 28 (04): 943-945 [摘要] ( 1842 ) PDF (359 KB)  ( 508 )
946 陶寺遗址陶器彩绘颜料的光谱分析
李乃胜1,杨益民2,何弩3,毛振伟4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.056
利用拉曼光谱结合X衍射和红外光谱物相检测方法,对山西襄汾县陶寺遗址出土陶器的表面含量极少的彩绘颜料及其胶结物质的物相结构进行了分析鉴定。结果表明,红色矿物颜料,白色矿物颜料保存都较为完好,未发生显著的变化,分别为朱砂(HgS)和碳酸钙(CaCO3)无机矿物,此外红外光谱的分析结果表明红色颜料是通过熟石灰(Ca(OH)2)胶结材料胶结到陶器表面的,碳酸钙的形成应当是熟石灰长期吸收空气中的二氧化碳的结果。这一研究表明显微拉曼光谱和红外光谱分析技术非常适合考古发掘中含量较少的彩绘颜料的科学鉴定,较X衍射的物相鉴定更为简洁明了; 另外朱砂中并未发现石英矿的伴生,这一结果或可表明早在4000年前的陶寺先民已掌握朱砂颜料的合成技术。
2008 Vol. 28 (04): 946-948 [摘要] ( 1968 ) PDF (765 KB)  ( 531 )
949 应用化学计量学技术研究同时定量分析重叠光谱
高玲,任守信
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.018
在八种化学计量学除噪技术比较研究的基础上,研制了小波包变换Elman回归神经网络方法(WPERNN)用于研究重叠光谱的同时定量测定。结合小波包变换和Elman回归神经网络改进除噪质量及回归能力。通过最佳化,选择了小波函数、小波包分解水平和Elman回归神经网络(ERNN)的结构及参数。两个程序PWPERNN和PERNN被设计执行WPERNN和ERNN方法计算。七种化学计量学方法用于比较研究。实验结果显示WPERNN方法是成功的且优于其他六种方法。
2008 Vol. 28 (04): 949-952 [摘要] ( 625 ) PDF (678 KB)  ( 438 )
953 无损检测组织氧饱和度的近红外光学传感器的优化设计研究
腾轶超1,叶大田2,李岳3,黄岚1,吴先友3,丁海曙1*,金国藩4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.04.057
基于空间分辨的近红外光谱(NIRS)技术可实现人体组织氧饱和度(rSO2)的无损、实时检测。已研制出基于该原理的NIRS仪器,为推广其临床应用,必须保证并尽可能提高其测得rSO2的准确度。文章主要研究传感器上多个检测器的间距以及光源发光波长离散性对rSO2准确度的影响,结果指出:(1)为准确得到rSO2,应当使用两个检测器,其间距应在5~20 mm,并且与光源的距离均应当不小于20 mm; (2)双波长光源的发光波长,特别是短波波长的离散性可导致测得的rSO2出现明显误差(>10%),为避免这一误差,必须准确测出实际的发光波长,并使用该波长对应的消光系数。上述结论可指导传感器的优化设计,所研制成的NIRS仪器实现了这一点。
2008 Vol. 28 (04): 953-957 [摘要] ( 3543 ) PDF (1296 KB)  ( 686 )