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2007年 27卷 10期
刊出日期:2007-10-26

光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
1905 基于CPLD的线阵CCD光谱检测数据采集系统的研究
李刚1,王焱1,2,李海兰1,林凌1
血液成分无创检测已成为生物医学工程领域关注的焦点和热点,其中以近红外血液成分检测最为突出,而动态光谱检测方法以能消除近红外血液成分检测中的个体差异和测量条件的影响备受研究者 的青睐。但是,由于动态光谱检测系统要求较高的幅值精度和高的时间分辨率,因此要求所采用的CCD(charge coupled device)系统进行较长时间的实时输出,其数据量较大,需要匹配高速数据传输模块 。文章介绍了一种基于CPLD(complex programmable logic device)的CCD数据采集系统,整个系统以CPLD为主芯片,它不仅为CCD提供工作时序信号,同时还控制信号调理、转换、传输模块中的采样率、 相关双采样的时序和数据的存储与传输。采用CPLD器件不但简化了系统结构,提高了整个系统的速度,而且达到了幅值精度和时间分辨率的要求。
2007 Vol. 27 (10): 1905-1909 [摘要] ( 1682 ) PDF (1823 KB)  ( 661 )
1910 大气压基体辅助激光解析离子源发展及其应用
黄正旭1,郭长娟1,陈华勇1,周振1,1*
介绍了国际上新出现的一种离子源——大气压基体辅助激光解析离子源(atmospheric pressure matrix-assisted laser desorption/ionization,AP-MALDI)。该离子源是在真空MALDI的基础上研究发展起来的,广泛应用于生物大分子及其相关领域的研究。该离子源较真空MALDI电离更加柔和,产生的碎片离子更少,又由于其工作在大气压下,可作为外接离子源方便地与各类质谱分析器联用,大大扩展了基体辅助激光解析离子源的应用范围。文章详细介绍了AP-MALDI的基本原理、结构及技术进展。此外,还对该离子源在生物高聚物分析方面的最新应用进行了介绍。
2007 Vol. 27 (10): 1910-1916 [摘要] ( 256 ) PDF (1504 KB)  ( 435 )
1917 利用谐波光谱的伴线结构测量自生磁场
王光昶1,2, 陈涛1, 张婷1,邓利1,郑志坚2
在飞秒激光与固体靶相互作用中,利用OMA光学多道分析谱仪,在靶前表面激光镜反方向测量了激光的二次谐波(2ω0)光谱和三次谐波(3ω0)光谱,观测到了红移的2ω0光谱和3ω0光谱的伴线结构。在激光功率密度为~1018 W·cm-2的条件下,通过2ω0和3ω0谐波光谱的伴线结构,回推出激光与等离子体相互作用中产生的自生磁场均小于1 MGs。随着激光功率密度的增大,谐波谱红移峰向长波方向移动,光谱同时发生展宽。分析认为,等离子体临界面的迅速膨胀是导致二次谐波和三次谐波红移的主要原因。随着预脉冲功率密度的增大,临界面膨胀速度增大,导致了谐波光谱峰更大的红移。自生磁场的测量为诊断临界面的运动方向和速度提供了新的依据。
2007 Vol. 27 (10): 1917-1920 [摘要] ( 568 ) PDF (1329 KB)  ( 592 )
1921 基于核驱动模型参数反演的作物株型遥感识别
黄文江1,3,王锦地2,穆西晗2,王纪华1,刘良云1,刘强3,牛铮3
传统的单一方向遥感只能得到地面目标一个方向的辐射量,缺乏足够信息来同时推断像元的波谱和空间结构。多角度的反射光谱对于植被结构特征的估算及类型鉴别比垂直光谱具有明显的优越性。将多角度观测数据和核驱动模型结合,构建了基于核参数各向同性核所占比例(fiso),几何光学核所占比例(fgeo)和体散射核所占比例(fvol)的植被结构参数敏感指数(SPEI)来进行作物株型的遥感识别,并将SPEI与结构散射指数(SSI)和归一化差异参数指数(NDFI)等对紧凑型品种京411和披散型品种中优9507的实测多角度冠层方向反射率数据进行了核参数的反演,不同指数对作物株型结构表现出的敏感性依次为:SPEI>SSI>NDFI。SPEI较以往学者构建的指数对不同株型品种遥感识别具有更好的敏感性,该方法可以在其他作物上拓展应用,具有很好的理论基础和应用前景。
2007 Vol. 27 (10): 1921-1924 [摘要] ( 1954 ) PDF (1076 KB)  ( 603 )
1925 同分异构体挥发性有机物的放电离子淌度谱研究
韩海燕,贾先德,黄国栋,王鸿梅,李建权,金顺平,江海河,储焰南*,周士康
离子淌度谱利用大气压下不同离子在电场中的运动速度不同来达到分离离子的目的。离子在电场中的运动速度不仅与离子的质量有关,也与离子的结构有关,因此离子淌度谱可以有效地用来区分同分异构体。文章报道了用自行研制的放电离子源离子淌度谱仪对碳骨架异构、官能团类别异构和官能团位置异构的三类同分异构体进行了实验研究,得到了九种挥发性有机物的离子淌度谱,测量了各离子的约化迁移率,与前人使用神经网络理论得到的计算值相一致。实验表明这些同分异构体有机物能够在高分辨的离子淌度谱中实现分离,而且对本实验所研究的九种同分异构体有机物而言,迁移率大小符合规律:醇类<酮类<芳香类,直链<分支<环状,对位<间位<邻位。实验中使用指数稀释法对样品进行了定量分析,利用该方法得到的检测限达到ng·L-1量级。其中对官能团类别异构的同分异构体以及丁醇同分异构体的放电离子淌度谱研究均为首次报道。
2007 Vol. 27 (10): 1925-1928 [摘要] ( 1457 ) PDF (1589 KB)  ( 565 )
1929 人工触发闪电通道的导电特性
张华明1,3,袁萍1,2*,苏茂根1,吕世华2
用光学多道分析仪(OMA)获得了山东地区人工触发闪电回击过程的发射光谱。与以往的自然闪电光谱相比,除了氮、氧的中性原子及一次电离的离子谱和谱线外,这次人工触发闪电的光谱还记录到了微量元素ArⅠ602.5 nm 及ArⅡ666.5 nm的谱线。在局部热力学平衡近似下,根据光谱线的相对强度等参量,计算了闪电通道等离子体的温度;利用Hα线的Stark加宽、通过半经验方法获得了闪电通道的电子密度;首次结合等离子体理论得到了闪电通道的电导率,并由此讨论了通道的导电特性,分析了通道电导率与回击电流之间的相关性,为进一步计算回击电流提供了参考数据。结果分析得出:闪电通道是良导体,电子是通道电流的主要载体;一般情况下,人工触发闪电的通道亮度比自然闪电通道大,而通道回击电流小于自然闪电。
2007 Vol. 27 (10): 1929-1932 [摘要] ( 2335 ) PDF (1151 KB)  ( 490 )
1933 PcNi-VO2复合膜相变光谱特性研究
袁宏韬1,2,冯克成3,张先徽3
采用射频磁控溅射的方法在蓝宝石衬底上沉积了高品质的VO2薄膜,并在其上旋涂了酞菁镍[C8H17O]8PcNi薄膜。通过XRD研究了VO2薄膜的微结构。利用红外光谱仪观察了PcNi/VO2复合膜相变前后光学性质的改变,发现PcNi膜在1.5~5.5μm对VO2膜有增透作用,PcNi/VO2复合膜相对于VO2膜的热色性和相变温度都没有改变。预期PcNi/VO2膜比单一PcNi膜和VO2膜的光限幅能力会更强。
2007 Vol. 27 (10): 1933-1935 [摘要] ( 1167 ) PDF (1078 KB)  ( 494 )
1936 离子液体[bmim][PF6]与乙腈混合体系中的激光光解研究
徐静静,吴国忠,龙德武,姚思德
以蒽醌(AQ)作为探针分子,利用激光光解技术研究了咪唑型离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟化磷([bmim][PF6])与乙腈(MeCN)混合体系中的光化学反应行为。研究结果表明,离子液体[bmim][PF6]自身可与激发三线态的蒽醌分子(3AQ*)进行反应,且表观反应速率常数随着[bmim][PF6]/MeCN比例的不同呈现特殊规律性的变化。在离子液体的摩尔分数(xRTIL)为0.06处观察到一个明显的临界点。当xRTIL<0.06时,表观速率常数随xRTIL的增大而增大;而当xRTIL>0.06时,表观速率常数随xRTIL的增大而减小。文章给出了[bmim][PF6]/MeCN混合体系中激光诱导化学反应的动力学常数,并初步推测了其反应机理,进一步揭示了离子液体[bmim][PF6]的一些新的光化学特性。
2007 Vol. 27 (10): 1936-1938 [摘要] ( 1580 ) PDF (1305 KB)  ( 525 )
1939 大气压介质阻挡放电的光谱研究
李雪辰,刘志辉,贾鹏英,李树锋
使用水电极介质阻挡放电装置,分别在大气压空气和氦气中实现了稳定的高气压放电。通过水电极观察两种气体的放电,发现大气压空气中放电为空间随机分布的微放电丝,等离子体是不均匀的,而在氦气中放电没有微放电丝,空间分布比较均匀。比较而言,这种均匀放电产生的等离子体具有更广泛的工业应用前景。对两种气体中放电的电流波形进行了比较,发现空气中放电的电流脉冲在时间上是随机出现的而氦气中放电的电流脉冲在时间上具有周期性,并且空气中放电脉冲宽度约为几十ns而氦气中放电的电流持续时间较长,脉冲宽度大约为1μs。文章还对两种气体中介质阻挡放电发射光谱进行了研究,结果表明大气压氦气中均匀放电的N+2(B2Σ+uX2Σ+g)谱线391.4nm很强而在大气压空气放电中此光谱线很弱。这些研究结果对高气压条件下均匀放电的实现和大气压辉光放电的工业应用具有重要意义。
2007 Vol. 27 (10): 1939-1941 [摘要] ( 2024 ) PDF (1638 KB)  ( 581 )
1942 丙酮CO键在溶剂中频移变化的几种理论模型比较
黄保坤,任春年,里佐威*,李占龙,李兆凯,陆国会
测量了丙酮在16种溶剂中CO键的伸缩振动拉曼光谱,并且在Gaussian03程序下采用自恰反应场方法(SCRF)对丙酮在各种溶剂中的拉曼光谱进行了理论计算。用三种溶剂模型的电子给体-受体模型、Kirkwood模型和自恰反应场模型对实验结果进行了分析比较,结果表明Gutmann提出的电子给体-受体模型与实验结果符合的最好,而自恰反应场理论结果要好于Kirkwood模型。通过对三种模型的机理进行分析,得出给体-受体模型在解释电负性比较强的分子键振动光谱比较好,自恰反应场模型不但考虑了介电常数ε,而且考虑了分子大小、构型等因素的影响,模型复杂,计算量比较大,但是因为考虑的因素比较多,所以与实验结果也符合的比较好,而Kirkwood模型的主要参数为ε,模型简单,计算简便,能大致反映频移的趋势,说明介电常数是影响频移的一个主要因素。
2007 Vol. 27 (10): 1942-1944 [摘要] ( 1254 ) PDF (1077 KB)  ( 528 )
1945 苯酚和苯胺类化合物对光泽精化学发光的增强和抑制作用
石明娟,Aung Myint,董永平,崔华*
研究了苯酚和苯胺类化合物在不同pH下对光泽精-H2O2-Co2+体系化学发光(Chemiluminescence,CL)的影响。在NaHCO3-Na2CO3缓冲体系中,具有吸电子基团或两个—OH处于间位的化合物在中间的pH(即pH 9.9)呈现增强作用,其他的化合物呈现抑制作用;在NaOH体系中,所有的化合物都呈现抑制作用。化合物对光泽精CL增强和抑制作用与化合物的结构、介质、以及介质的pH有关。通过研究光泽精CL反应混合物的荧光光谱以及光泽精体系的CL光谱等,提出了其增强和抑制作用的可能机理。苯酚和苯胺类化合物与光泽精竞争消耗溶液中的H2O2/HO-2,导致了化合物对光泽精CL的抑制作用;同时,苯酚和苯胺类化合物可以作为亲核试剂与光泽精反应形成一种加成物,这种加成物与光泽精相互作用生成光泽精自由基,然后与溶解氧反应产生CL,从而增强光泽精的CL。这两种作用相互竞争,导致了不同的条件下,化合物对光泽精CL增强和抑制作用的出现。
2007 Vol. 27 (10): 1945-1950 [摘要] ( 1666 ) PDF (1389 KB)  ( 623 )
1951 原位漫反射红外光谱研究升温速率对HMX炸药热分解过程的影响
刘学涌,王蔺,郑敏侠,姜燕,罗毅威
原位红外光谱法是一种新兴的动态研究方法。该方法具有原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点,能够实时跟踪材料在不同温度下的化学变化,测定材料的微观结构与温度的关系。采用原位漫反射红外光谱研究了炸药1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)分别在每min 5, 10, 20和40 ℃四种不同升温速率下的热分解行为。研究结果表明:在5 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX环发生分子内结合,在10, 20和40 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX发生分子间成环,形成稳定的八元环结构。随着温度的升高,C—N键的断裂数率远高于N—N键的断裂速率。随着升温速率的增加,C—N键的起始分解温度增加,表明增加升温速率会引起HMX分解的滞后。检测到HMX的分解所释放出CO2, N2O, CO, NO, HCHO, HONO, NO2和HCN共八种气体,升温速率的变化未改变HMX的分解机理。
2007 Vol. 27 (10): 1951-1954 [摘要] ( 1628 ) PDF (1751 KB)  ( 607 )
1955 NIR光谱的LLE-PLS非线性建模方法及应用
杨辉华1,2,覃锋2,王勇1,3,吴云鸣4,史晓浩4,梁琼麟1,王义明1,罗国安1*
传统的偏最小二乘(PLS)建模方法不能有效反映近红外(NIR)光谱与分析样本的物理化学性质之间存在的非线性关系。局部线性嵌入(LLE)是一种新的非线性降维方法,属于流形学习方法,它能有效地发现高维数据中的本真低维结构。结合LLE和PLS,提出一种近红外光谱非线性建模的新方法,并用于建立丹参多酚酸盐柱层析过程中丹酚酸B含量的回归校正模型。该方法首先用LLE对NIR光谱数据降维,再用PLS建立校正模型。结果表明,与多元散射校正、一阶导等预处理方法结合PLS建模比较,参数优化后的LLE-PLS方法能更准确地预测丹酚酸B的含量,其交叉验证均方根误差为0.128 mg·mL-1、决定系数为0.998 8。基于NIR光谱及LLE-PLS建模,可实现丹参多酚酸盐柱层析过程的在线检测。
2007 Vol. 27 (10): 1955-1958 [摘要] ( 2533 ) PDF (1373 KB)  ( 563 )
1959 栽培和野生中药材灯盏花的近红外光谱鉴别模型
李国辉1,张录达1*,杨建文2,王冬1,刘芳1,赵丽丽3
分别在2台傅里叶变换近红外光谱仪上采集了43个栽培和野生中药材灯盏花样品的近红外漫反射光谱,提取光谱信息的15个主成分,方差贡献率达到99%以上。以20个灯盏花样品作为建模集,15个主成分作为网络学习输入层的15个节点,在2台仪器上用2套光谱分别建立了识别栽培和野生灯盏花样品的BP-神经网络模型,并对预测集的23个样品用于实际鉴别分析。两台仪器上的建模集样品模型回代正确识别率均为100%,预测集样品的正确识别率分别为100%和95.7%,结果表明,利用近红外光谱法进行栽培和野生中药材灯盏花的快速鉴别是可行的。
2007 Vol. 27 (10): 1959-1961 [摘要] ( 1488 ) PDF (1049 KB)  ( 545 )
1962 大鼠死后肺脏FTIR光谱变化与死亡时间的关系
黄平1,田卫平1,2,杨广德3,托娅1,2,王振原1*
应用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析大鼠死后肺脏组织随死亡时间推移的化学降解过程,为法医死亡时间推断提供新的研究方法。结果表明,随着死亡时间的推移,大鼠肺脏组织FTIR光谱的主要吸收峰峰位没有明显变化,而其峰高有明显差异:(1)与核酸有关的1080,1241cm-1谱带的峰强呈下降趋势。(2)酰胺Ⅰ(I1647),Ⅱ(I1541)峰强比随死亡时间推移下降。1338和1313cm-1处的吸收峰强略有升高。(3)1460, 1400,1170 cm-1的谱带没有明显变化趋势。(4)死亡72 h后,1120 cm-1处出现新的吸收峰,吸收强度随时间推移逐渐增高;这一结果表明FTIR光谱分析技术有望成为法医死亡时间推断的有效方法。
2007 Vol. 27 (10): 1962-1965 [摘要] ( 2510 ) PDF (1328 KB)  ( 424 )
1966 酞菁铜掺杂TiO2微腔的光谱特性和精细结构
刘成林1,2,张新夷2,钟菊花3,朱以华3,贺博4,韦世强4
化学方法合成了酞菁铜(CuPc)掺杂TiO2微腔,用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱研究了其的光谱特性,用X射线吸收精细结构(XAFS)谱分析了其的精细结构。结果显示, TiO2微腔被CuPc掺杂后,CuPc和TiO2之间发生了相互作用,使红外光谱出现了900.76 cm-1的振动吸收峰;同时,在3 392.75 cm-1的OH振动和2 848.83 cm-1的CH振动发生了“红移”;酞菁大环平面的C—C或C—N振动、苯环上C—H面内和C—N面外的弯曲振动也有一定的峰位移动和强度变化。在拉曼光谱图上,CuPc掺杂TiO2微腔中出现的403.4,592.1和679.1 cm-1的TiO2的特征振动峰,但它们发生了波数移动,而在1586.8和1525.6 cm-1出现的振动峰说明CuPc和TiO2形成了复合体,这些变化与酞菁铜的大环分子结构的平面取向有关。在XAFS上,CuPc掺杂TiO2微腔中的Ti呈现四面体TiO4的结构形式,TiO2的内层的中间距离和表面结构发生了变化。
2007 Vol. 27 (10): 1966-1969 [摘要] ( 1851 ) PDF (1254 KB)  ( 634 )
1970 温度对鱼鳞胶原蛋白二级结构的影响
钟朝辉,李春美*,顾海峰,窦宏亮,周丽明
从草鱼鱼鳞中提取酶溶性胶原蛋白(PSC),通过SDS-PAGE电泳分析为典型Ⅰ型胶原蛋白且达到电泳纯。在此基础上利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和圆二色谱(CD)研究了温度对鱼鳞胶原蛋白二级结构的影响。FTIR分析表明:鱼鳞胶原蛋白具有典型的胶原蛋白特征吸收带,酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ带的特征吸收频率分别出现在1658,1552和1238cm-1处。随温度升高,酰胺A和酰胺B峰位向低波数移动,1658cm-1处吸收峰裂解成多个吸收峰;1552cm-1处的吸收峰在35℃微略红移,随后发生明显蓝移;1238cm-1处吸收峰随温度升高向低波数移动。在拉曼光谱中,胶原蛋白的酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ带的特征吸收频率分别出现在1669,1557和1245cm-1处,都较红外光谱的波数高;此外,921和855cm-1处脯氨酸的特征谱峰在拉曼光谱中体现出来。圆二色谱分析表明,胶原蛋白溶液在221.6和204.4nm分别有一正、负峰,具有典型胶原蛋白三螺旋结构的特征圆二色谱峰型。胶原蛋白冻干品的FTIR光谱和Raman谱线大都在35~60℃时发生波数和强度改变,而胶原蛋白乙酸溶液的CD谱线在20~35℃之间发生剧烈改变。由此可以判断胶原蛋白在固态和溶液状态下,变性温度存在一定差异,胶原蛋白冻干品比其乙酸溶液更稳定。
2007 Vol. 27 (10): 1970-1976 [摘要] ( 690 ) PDF (1998 KB)  ( 824 )
1977 近红外光谱法快速测定毛竹Klason木质素的含量
李改云1,黄安民1,王戈2,覃道春2,江泽慧1*
研究了用近红外漫反射光谱法对毛竹Klason木质素含量的快速预测。选取了代表不同竹龄、不同高度和横向不同位置的54个竹材粉末样品,用常规实验室方法测定了54个样品的Klason木质素含量,用近红外光谱仪漫反射方式在350~2500 nm范围内采集相应样品的光谱,利用多变量统计分析软件建立样品木质素含量和光谱数据之间的相关性模型。结果表明,对原始光谱进行二阶导数预处理后,选择1 011~1675 nm和1930~2488 nm波长区间,用偏最小二乘法(PLS1)和完全交互验证方式建立了的校正模型和预测模型的相关系数分别为0.99,和0.97,校正标准误差SEC=0.36%,预测标准误差SEP=0.59%,说明毛竹Klason木质素含量和近红外光谱之间存在非常好的相关性,用近红外光谱技术可以实现对竹材样品中Klason木质素含量的快速预测。
2007 Vol. 27 (10): 1977-1980 [摘要] ( 1662 ) PDF (1136 KB)  ( 647 )
1981 二元羧酸的化学结构与其抑制草酸钙结晶能力研究
邓穗平,胡鹏,欧阳健明*
采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)研究了相距3个C—C键长具有不同取代基的二元羧酸对草酸钙(CaOxa)晶体生长的影响。这些二元酸包括丁二酸、顺丁二烯酸、反丁二烯酸、苹果酸、天冬氨酸和酒石酸。它们均能抑制一水草酸钙(COM)晶体的聚集,减小COM比表面积,并诱导二水草酸钙(COD)生成,其能力随二元酸上取代的—OH或—NH2基数量增加而增强。从二元羧酸化学结构讨论了其影响草酸钙结晶效果的分子机理,对COM生长具有最佳抑制效果的羧酸是含有HOOC—CH(R)—CH2—COOH(ROH或NH2)分子的化合物。实验结果可为临床上寻找新的防石药物提供参考。
2007 Vol. 27 (10): 1981-1984 [摘要] ( 1921 ) PDF (1777 KB)  ( 600 )
1985 聚类算法用于中药材的近红外光谱分析
刘木清1,周德成1,徐新元2,孙耀杰1,周小丽1,韩磊1
将近红外光谱分析技术结合聚类算法应用于中药材的鉴别分析,为当前中药材的类别分析提供了一种新的思路。选择黄樟油、桂叶油、桉叶油、松油醇、丁香叶油及三个不同来源的艾叶油共8个中药样品用实验室自行研制的多通道近红外光谱仪器进行快速(数秒钟)吸收光谱测试。以空气为本底,测试光谱范围700~1 700nm的药品透射光谱(吸光度),结果显示8个样品的光谱差异较大。对此八种近红外光谱建立了定性数学模型,然后进行了聚类分析,并选择不同的聚类方法进行优化,得到相似系数为0.974 2,表明该聚类分析可行。在聚类分析产生的聚类树中,8个样品的聚类性质与其实际特性相符良好,特别是三种艾叶油被归为最近的类中,因此该聚类分析结果合理。
2007 Vol. 27 (10): 1985-1988 [摘要] ( 1141 ) PDF (1143 KB)  ( 679 )
1989 不同产地虎杖根FTIR主成分分析研究
左康,李丹婷,郭水良,陈建华*
借助于傅里叶变换红外光谱分析仪,采用主成分分析法对来自7个产地的虎杖根在植化组成上的相似性进行了聚类分析。结果表明:虎杖样品在4000~1700cm-1区域有相似的红外光谱特征,而在1700~900cm-1区域不同产地的样品又存在一定的差异。据此将虎杖的产地分为6个区,分区与各产地的地理位置和气候条件有一定的相关性,同一区内虎杖的化学组分相似。红外光谱法可以快速、简便、直观地对中药材进行聚类分析和质量鉴别。
2007 Vol. 27 (10): 1989-1992 [摘要] ( 228 ) PDF (1245 KB)  ( 584 )
1993 小麦PLS近红外定量分析中温度修正的研究
罗长兵1,2,陈立伟3,严衍禄1,2,王文真4,王忠义1*
以45个小麦籽粒为实验样品,研究样品温度对小麦PLS近红外定量分析的影响, 并提出引入温度修正量对样品光谱进行修正的方法。采用PLS算法将光谱受温度影响部分剔除后,得到不受温度影响的光谱,再进行模型建立与样品分析。实验结果表明:引入温度修正可以有效的消除温度对模型预测结果的影响,从而提高模型的稳定性及应用范围。
2007 Vol. 27 (10): 1993-1996 [摘要] ( 561 ) PDF (1544 KB)  ( 596 )
1997 玉米秸秆木质素氧化与改性的研究
孙勇1,2,张金平1,2,杨刚1,2,李佐虎1
采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Visible)、核磁共振(1H NMR)以及热重TG分析技术对玉米秸秆木质素被二氧化氯氧化前后的结构变化及其与呋喃甲醇改性的产物进行了表征。红外光谱显示木质素骨架中的芳香环基团被有效氧化开环,在被氧化后的木质素中出现CO共轭羰基伸缩振动特征峰。紫外光谱显示木质素在被氧化后位于280nm处的紫外吸收显著降低。核磁共振波谱显示,木质素中连接在芳香环侧链的甲氧基数量被氧化后出现显著的降低。同时,呋喃甲醇的改性能有效增加木质素其芳香环侧链原子数。热重分析表明呋喃甲醇的改性反应能有效地改变木质素的热分解性质,生成具有热稳定性更好的木质素改性高聚物。
2007 Vol. 27 (10): 1997-2000 [摘要] ( 1723 ) PDF (1690 KB)  ( 605 )
2001 用遗传区间偏最小二乘法建立苹果糖度近红外光谱模型
李艳肖,邹小波*,董英
为了简化苹果糖度预测模型和提高模型的精度,用遗传区间偏最小二乘法(GA-iPLS)建立苹果近红外光谱预测模型。应用结果表明,整个光谱划分为40个子区间, GA-iPLS选择其中的第4,6,8,11,18号共5个子区间联合建立苹果糖度模型。遗传区间偏最小二乘法所建的模型,其校正时的相关系数rc和交互验证均方根误差RMSECV分别为0.962和0.334 6,预测时的相关系数rp和预测均方根误差RMSEP分别为0.932和0.384 2。与全光谱模型相比,该方法建立的模型不论对校正集还是预测集,模型的预测能力都提高了许多,且模型得到了很大的简化:其实际采用的波数点个数比全光谱模型采用的波数点个数大大减少,主因子数也比全光谱少,由此建立的模型更加简洁、数据运算量也更少。
2007 Vol. 27 (10): 2001-2004 [摘要] ( 2546 ) PDF (1472 KB)  ( 692 )
2005 PLS-BP法近红外光谱同时检测饲料组分的研究
刘波平1,2,秦华俊3,罗香2,4,曹树稳3,王俊德1*
建立了用偏最小二乘(partial least squares ,PLS)与人工神经网络(artificial neural networks,ANN)联用对饲料样品同时测定水分、灰分、蛋白质、磷含量的预测校正模型。光谱数据用二阶微分及标准归一化处理(SNV),用PLS法将原始数据压缩提取前10个主成分与2个特征峰值作为12个输入向量,采用单隐层的反向传播人工神经网络(Back-Propagation Network,BP),确定中间层的神经元个数为23,初始训练迭代次数为1000。PLS-BP模型对样品四个组分含量的预测决定系数(r2)分别为:0.9950,0.9980,0.9990和0.9670;样品平行扫描光谱预测值的标准偏差分别为:0.02774,0.04853,0.03292和0.02204。
2007 Vol. 27 (10): 2005-2009 [摘要] ( 2166 ) PDF (1607 KB)  ( 887 )
2010 近红外分析的样品前处理新技术研究
秦西云1,李军会2*,杨宇虹1,常志强2
样品的水分含量、粒度等因素对近红外的检测结果会产生较大影响。在近红外实验室分析中,为获得较好的分析准确度,一般需采用干燥和粉碎等处理。文章以云南优质烤烟为实验材料,在近红外分析样品的前处理中创新性地采用微波快速干燥技术以及普通家用食物粉碎机快速粉碎的方法,使整个样品前处理时间可控制在5 min以内,同传统烘箱干燥、粉碎过筛等方法相比其处理速度可提高几十倍。实验结果表明:当样品的水分含量差异较大时,通过微波快速干燥方法能有效提高和保证模型分析的准确度;烤烟样品经过普通家用食物粉碎机快速粉碎25 s后可消除粒度差异对近红外检测结果的影响。研究结果可为近红外分析工作者提供一种快速有效的干燥和粉碎技术,从而简化样品的前处理。
2007 Vol. 27 (10): 2010-2012 [摘要] ( 2069 ) PDF (964 KB)  ( 918 )
2013 近红外光谱技术在天然草地植被管理中的应用

许冬梅1,2,王堃1*

植被是监测草地健康和生产力的主要依据,其变化是草地生态系统退化和恢复状况的最直接体现。及时掌握草地植被的变化信息是防止草地退化、实现草地生态系统可持续发展的首要条件。近红外光谱技术以其简便、快捷等优越性广泛应用于不同领域,在草地资源管理中有巨大的应用潜力和前景。文章介绍了近红外光谱技术的原理、特点及其在草地植被物种组成、草地植物茎叶比、凋落物及牧草品质测定等方面的应用特点,综合阐述了近红外光谱技术在草地植被管理中的应用现状,并对其应用前景进行了展望。
2007 Vol. 27 (10): 2013-2016 [摘要] ( 1784 ) PDF (923 KB)  ( 498 )
2017 光谱技术在草地土壤检测中的应用和展望
孙跃春1,2,王堃1*
光谱技术检测具有、省时、成本低、可以无损伤、直接分析等特点,可以同时检测多种土壤成分、在野外检测具有实时性。文章对光谱技术应用于检测草地土壤水分含量、土壤有机质、各种营养元素、土壤质地等方面进行了总结,使用该技术可以及时快捷获取各种土壤数据,有效提高草地管理水平。当前需要解决的问题是对草地植物地下生物量的检测,这对于预测牧草生长状况具有重要作用。另外,能够应用于野外检测草地土壤的光谱仪器还不多,需要开发更多便携式、可野外使用的实时检测仪器。
2007 Vol. 27 (10): 2017-2021 [摘要] ( 1797 ) PDF (939 KB)  ( 596 )
2022 近红外光谱分析仪器的发展概况
齐晓,韩建国*,李曼莉
近红外光谱分析技术被誉为分析化学领域的“巨人”, 已成为发展最快、最引人注目的光谱分析技术之一。在国外,定性、定量分析所使用的近红外光谱分析仪器已走过了50年的发展历程,并且在不断完善的过程当中;我国的近红外光谱仪器的研制仅仅历经20年的时间,虽然处在起步阶段,但近几年的研究成果还是十分显著的。随着科技的进步,高性能的近红外光谱分析仪器层出不穷。文章就近红外光谱分析仪器从诞生至今的发展史及包括滤光片型、傅里叶变换型、声光可调滤光型等类型在内的五种近红外光谱分析仪的工作原理、特点作了较为详细的评述,并列举了当今国内外主要的近红外光谱分析仪制造商的主流产品。最后,作者展望了近红外光谱分析仪器的发展前景。
2007 Vol. 27 (10): 2022-2026 [摘要] ( 2253 ) PDF (925 KB)  ( 627 )
2027 新型BrΦnsted酸性离子液体的合成与表征
吴芹1,2,董斌琦1,韩明汉1*,左宜赞1,金涌1
制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类BrΦnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征。结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液体纯度大于95%;热重分析发现离子液体具有高的热稳定性和较宽的液态范围,其分解温度均高于300℃;五种离子液体均存在四种离子存在形式,H+可以单独以离子形式存在,并不是通常所认为的仅有两种离子存在形式。另外,研究了离子液体在常用溶剂中的溶解性,发现制备的离子液体易溶于水、 甲醇,不溶于乙醚、 甲苯和乙酸乙酯。
2007 Vol. 27 (10): 2027-2031 [摘要] ( 245 ) PDF (1887 KB)  ( 578 )
2032 XAD树脂分组水稻土富里酸组分的脂肪族特性
刘本定,李夏,代静玉*
为准确把握由多种物质组成的富里酸的化学性质及结构,将富里酸按一定的性质及构造相似的特征进行细划分,从而减小富里酸的复杂性。该研究以通用缓冲液(pH 2)平衡后的XAD-8树脂能吸附H+型富里酸,利用pH 4.8,pH 7.0,pH 11.0的该通用缓冲液,可将富里酸中亲水性物质按解离程度分离为三种组分,再用水、乙醇将富里酸中的疏水性物质划分为的强、弱两部分。分析各组分的元素组成,红外光谱和核磁共振(1HNMR)的特征,认为在低pH缓冲液溶出的组分中含氧量、羧基含量高于水和乙醇溶出的组分,而脂肪性成分含量则低于水和乙醇溶出的组分,并且脂肪族侧链较短。
2007 Vol. 27 (10): 2032-2037 [摘要] ( 588 ) PDF (1740 KB)  ( 452 )
2038 胃炎和胃溃疡组织细胞的显微拉曼光谱研究
王慧敏1,张金彦1,郭建宇1,蔡炜颖1,孙真荣1*,王祖赓1,房敏2,孙曼萍2,马淑颖2
利用共焦显微拉曼光谱研究了胃炎组织和胃溃疡组织的粘膜细胞。结果表明,与胃炎组织细胞比较,溃疡组织细胞中胞嘧啶的振动峰781 cm-1相对较弱,而腺嘌呤和胸腺嘧啶793,823cm-1处的峰强有所增加; 对应于α螺旋结构蛋白质酰胺Ⅰ和酰胺Ⅲ带的1654和1230~1270cm-1的强度均相对减小,色氨酸特征峰1332cm-1和苯丙氨酸特征峰1003cm-1强度有所降低,同时与色氨酸残基微环境变化密切相关的1554频移到1556cm-1,且强度有所增加;脂类的特征谱线1073 cm-1向高波数频移到了1078cm-1, 对应于CH2扭转振动的1303cm-1与来自于CH面内变形振动的1268cm-1强度比值减小。上述变化表明两种疾病组织细胞中的核酸,蛋白质和脂类在成分、结构和构型上都存在明显差异;研究发现利用C—H弯曲振动的谱线1449cm-1和蛋白质酰胺Ⅲ带的谱线1660cm-1的强度比值A1449/A1660区分两种疾病具有较好的准确性。
2007 Vol. 27 (10): 2038-2041 [摘要] ( 2576 ) PDF (1233 KB)  ( 481 )
2042 四氯化碳费米共振的拉曼光谱研究
高淑琴,贺家宁,李荣福,左剑,李兆凯,黄保坤,里佐威
费米共振现象是一种广泛存在于分子振动光谱中的现象,特别是结构比较复杂的多原子分子。在多原子分子中当振动倍频或组合频位于某一基频附近,由于发生振动耦合,会出现两个新峰,峰的位置向两侧发生移动,二者谱线强度发生变化,把这种现象称为费米共振。费米共振现象不仅存在于红外光谱中,也存在于拉曼光谱中。文章中测量了CCl4的拉曼光谱,利用所得到的谱线峰位和用Originpro7.5软件程序获得积分强度,用费米共振的相关理论,计算了C-Cl的a1对称伸缩振动频率ν1, C-Cl的f对称弯曲振动频率ν4的组合频(ν1+ν4)与(某一未知基频)C-Cl的f对称伸缩振动频率ν3的费米共振特征参数,进而计算出了耦合系数W和这一未知基频ν3。该文对理解费米共振,了解分子振动频率,研究分子结构有很重要的参考价值。
2007 Vol. 27 (10): 2042-2044 [摘要] ( 1554 ) PDF (1072 KB)  ( 981 )
2045 肺正常组织与癌变组织的表面增强拉曼光谱
刘燕楠1,3,邹祖全2,3,刘燕青4,徐晓轩1,3,俞钢1,3,张存洲1,3
采用共焦显微拉曼光谱进行肺正常组织与癌变组织的表面增强拉曼光谱测试,拉曼位移测试范围为300~1700cm-1 。根据得到的肺正常和癌变组织的表面增强拉曼光谱,对比分析了两者的特点与差异。选取蛋白质主链构象中构象不灵敏的CH2弯曲振动在1454cm-1的谱线为内标,发现相比肺正常组织,癌变组织蛋白质主链中酰胺Ⅲ和酰胺Ⅰ谱带的有序构象明显减少,对α螺旋和无规则卷曲的损伤比较严重,β回折几乎消失,而骨架C—N,C—C伸缩振动却出现了与前2个谱带截然相反的状况,有序构象显著增加,蛋白质侧链构象变化与主链相比则相对复杂;DNA的骨架磷酸基团、脱氧核糖、磷酸-脱氧核糖和碱基的含量总体呈增加趋势;RNA的情况与DNA类似;磷脂的链内纵向有序性参数明显下降。
2007 Vol. 27 (10): 2045-2048 [摘要] ( 719 ) PDF (1114 KB)  ( 665 )
2049 单模石英光纤受激拉曼散射温度特性研究
孙秀平1,冯克成1,张喜和1,高阳1,谭勇1,刘建国2,刘文清2
研究了在不同温度下单模石英光纤的受激拉曼散射光谱,从实验和理论上分析了温度对拉曼散射光谱特性的影响,在脉冲调Q倍频YAG激光的泵浦作用下,获得了石英光纤一级斯托克斯光的拉曼频移、带宽及光强随温度的变化规律。实验表明随着温度的升高,拉曼频移逐渐增大,在一定的温度范围内拉曼频移和温度成线性关系。在相同的泵浦功率作用下,当温度较低时,拉曼光谱的级次较低, 低温对高阶斯托克斯光有抑制作用; 温度越低其阈值越高;而拉曼光谱的谱线宽度随温度的变化不是线性的,存在一个谱线宽度极大值点。理论和实验表明温度对光纤受激拉曼散射的光谱特性有直接的影响。
2007 Vol. 27 (10): 2049-2052 [摘要] ( 1439 ) PDF (1532 KB)  ( 706 )
2053 饮用水激光拉曼光谱的比较与分析
杨昌虎,袁剑辉,曾晓英
为了对我国目前饮用水的质量进行有效检测,对市面上几种常用品牌的饮用水以及实验室提供的蒸馏水等样品做了测量和计算。运用激光拉曼光谱的分析方法,测量了它们的激光拉曼光谱。同时,通过测量计算了样品在对称伸缩振动处拉曼谱的退偏度。结果表明,在水样品的对称伸缩振动处,其拉曼谱的相对强度大小和退偏度的大小有着相同的规律。对结果进行比较和分析后得出了如下结论:可以从拉曼光谱特征峰相对强度的大小和同一特征峰下退偏度的大小两方面来判断饮用水中矿物质含量的相对多少。为鉴定饮用水的质量提供了新的有效途径。
2007 Vol. 27 (10): 2053-2056 [摘要] ( 1096 ) PDF (1540 KB)  ( 808 )
2057 拉曼光谱(785 nm)在翡翠检测中的应用
范建良,郭守国,刘学良
翡翠是一种名贵玉石,被誉为“玉石之冠”。随着翡翠处理技术的不断提高和处理翡翠的流入市场,给翡翠的检测带来了极大的困难。作者研究工作使用的拉曼光谱仪(785 nm)秉承了以往测试所用拉曼光谱仪(514 nm)无损、快速、准确的特点,还具有荧光弱的优点。通过大量翡翠样品的测定,证实拉曼光谱仪(785 nm)是一种有效检测翡翠是否是天然产的仪器,通过测试结果分析得出:天然绿色翡翠荧光极强,其取决于翡翠晶格中Cr3+的含量,其他颜色翡翠显示硬玉的特征拉曼移位1 045,698,373 cm-1。染色翡翠绿色部位拉曼信号弱,所需积分时间长,拉曼位移高频区产生多个拉曼峰,有时可见有机拉曼峰;荧光现象明显及拉曼峰的湮没,说明翡翠经有机物充填和酸处理致表层晶体结构破坏。
2007 Vol. 27 (10): 2057-2060 [摘要] ( 213 ) PDF (1880 KB)  ( 777 )
2061 基于自适应神经模糊推理系统的光谱预测
张持健,汪力
由于神经网络具有自适应以及自学习功能,模糊系统具有很好的非线性推理能力。将二者相结合的自适应神经模糊推理系统吸收了二者的优点,将其应用于对模型特征的分析和建模上,通过对数据的学习可以预测特性非常复杂的系统,如荧光光谱。荧光光谱分析法操作简单,精度高,分析速度快,是研究分子内部结构的重要手段。预测荧光光谱更具有重要意义。文章以N2分子的脉冲放电的发射谱为例进行了预测,预测结果显示,该方法可以预测光谱谱线的重要信息,误差均小于1.66%,达到了此次实验的精度要求,具有满意的效果。对光谱的预测是切实可行的。
2007 Vol. 27 (10): 2061-2063 [摘要] ( 1628 ) PDF (1342 KB)  ( 516 )
2064 沉淀过程pH值对铈锆复合氧化物结构与性能的影响
詹瑛瑛,蔡国辉,肖益鸿,郑起*,魏可镁
采用加热回流老化技术制备了系列组成为0.6CeO2-0.4ZrO2的铈锆复合氧化物,通过N2物理吸附、Raman光谱、UV-Vis 漫反射光谱等方法对沉淀过程pH值对铈锆复合氧化物结构及储氧性能的影响进行了研究。结果表明,沉淀过程pH值不同,将导致铈锆复合氧化物的组成产生波动,进而影响样品的晶相组成、缺陷性质、结晶程度和孔结构性质。控制沉淀pH值为10.5~11.0,可消除Si的影响,改善铈锆复合氧化物的孔结构,提高相均匀性,提高缺陷浓度,降低结晶度,从而可提高样品的储氧性能。
2007 Vol. 27 (10): 2064-2068 [摘要] ( 1789 ) PDF (1505 KB)  ( 500 )
2069 鉴别直肠组织癌变的环丙沙星铽络合物荧光染色新方法
孟涛1,3,徐端夫1,赵莹1,王笃金1,徐怡庄2*,齐剑2,吴瑾光2
用具有较强荧光性能的环丙沙星铽配合物对多例直肠正常和直肠癌组织切片进行了染色研究,并与传统的HE染色结果进行了对比。结果表明用环丙沙星铽配合物染色后的效果与HE染色具有相同的图像和光学反差。并同时通过测定直肠正常和直肠癌组织的荧光光谱和红外光谱得到的组织病变判据,其结论与染色结果相一致。
2007 Vol. 27 (10): 2069-2072 [摘要] ( 1272 ) PDF (2037 KB)  ( 549 )
2073 荧光光谱用于光动力疗法中光敏剂光漂白特性研究
王雷1,顾瑛1*,李晓松1,刘凡光1,于常青2
应用荧光光谱技术研究溶液中血卟啉单甲醚(HMME)的光漂白与光产物生成。以532 nm倍频Nd∶YAG激光器照射样品,功率密度为100 mW·cm-2,以光学多通道分析仪(OMA)采集荧光光谱。照光过程与荧光光谱采集同步进行。通过构建基本光谱与最小二乘拟合,由单条实测光谱中分解求得HMME荧光(613 nm)、光产物荧光(639 nm)及自体荧光的强度。HMME初始浓度不超过10 μg·mL-1时符合荧光-浓度线性函数关系。对照光过程的荧光光谱监测同时观察到HMME漂白、光产物生成与漂白,以及样品光学特性变化引起的自体荧光强度起伏。光产物漂白后的二次产物引起样品光学特性显著改变。所建立的荧光光谱探测系统与光谱分析方法可满足光敏剂漂白特性体外研究的需要,并为光动力治疗的剂量学在体监测提供有效研究方法。
2007 Vol. 27 (10): 2073-2078 [摘要] ( 537 ) PDF (2318 KB)  ( 526 )
2079 荧光法研究PTB与白蛋白的结合
陈艳华1,卜凤泉1,胡秀丽1,刘志强2,刘忠英1*,刘景英1,周秋丽1
利用药物对蛋白的荧光猝灭作用,用荧光法研究了N-苯酰甲噻唑溴(PTB)与牛血清白蛋白(BSA)及人血清白蛋白(HSA)的相互作用。测定发现BSA溶液的最大激发波长为280 nm,HSA溶液的最大激发波长为290 nm。分别向溶液中加入PTB后,原有的最大发射波长处的强度明显减弱。说明PTB对BSA和HAS有荧光猝灭作用。PTB与BSA,HSA有中等强度的结合。测得15 ℃时PTB与BSA,HSA的结合常数分别为3.66×103和3.83×103,结合位点数n分别为1.02和1.16;37 ℃时PTB与BSA,HSA的结合常数分别为3.58×103和3.35×103,结合位点数分别为0.95和0.87。根据热力学常数确定了PTB与BSA,HSA之间的主要作用力类型均为静电作用力。通过Fster偶级-偶级非辐射能量转移原理,得到BSA,HSA与PTB结合的位置距色氨酸残基的距离分别为7.5和7.9 nm。根据白蛋白的结构,可以推测BSA,HSA与PTB结合的位点在ⅡA亚结构域,靠近Try214的区域。
2007 Vol. 27 (10): 2079-2082 [摘要] ( 581 ) PDF (1485 KB)  ( 524 )
2083 不同水体中有色可溶性有机物质荧光光谱定量分析研究
柳先平,李磊*,戴金凤,王小如,黎先春
有色可溶性有机物(CDOM)是指水体中对紫外及可见光均有光吸收的溶解有机物,能对水色产生影响,是自然生态系统、水色光学遥感、水体碳循环研究中必不可少的环境因素。由于CDOM具有荧光特性,荧光光谱技术已成为开展CDOM研究的重要手段,被用于CDOM的来源、分布及其变化规律的研究。文章主要利用荧光检测技术,研究了不同水体CDOM的发射荧光光谱峰面积、荧光峰强度与其浓度间的变化关系,发现在低浓度范围内,发射光谱峰面积和荧光强度与CDOM浓度具有良好的线性关系(r2>0.98);不同浓度的CDOM水溶液的发射光谱峰面积及其荧光强度随浓度的变化趋势是一致的。文章首次利用低浓度下CDOM的发射光谱峰面积与浓度间的线性关系,建立了适合于水体中组成复杂的CDOM的定量分析方法,拓展了荧光分析技术在CDOM研究中的应用。
2007 Vol. 27 (10): 2083-2087 [摘要] ( 1849 ) PDF (1354 KB)  ( 740 )
2088 交替惩罚三线性分解算法结合三维荧光光谱法同时分辨和测定酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸
肖劲,任凤莲*,宋鸽,廖律,禹文峰,曾涛
用交替惩罚三线性分解算法(APTLD)结合三维荧光光谱法给出的二维数据对酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸进行了同时定性定量分析,为直接同时测定混合氨基酸中此三种物质提供了一种新的分析方法, 其测定相关系数分别为0.9987,0.9995和0.9993。采用超声波组织细胞破碎法对木槿叶中的氨基酸进行提取,利用APTLD法对提取液中氨基酸进行定量测定,测定相对标准偏差分别为0.84%,0.36%,1.59%, 回收率分别在101.0%~92.7%, 106.5%~93.0%, 103.0%~95.0%之间,方法简洁、快速、准确可靠,结果令人满意。
2007 Vol. 27 (10): 2088-2092 [摘要] ( 1181 ) PDF (1741 KB)  ( 751 )
2093 均苯三甲酸铽掺杂(钇、钆)配合物的合成及荧光性质
宋会花,杨芳,王继业,石士考
以均苯三甲酸(H3BTC)为配体,用水热法合成了系列稀土掺杂发光配合物,通过元素分析,EDTA滴定,红外光谱等确定了其组成为Tb(1-x)LnxBTC·0.5H2O(Ln=Y,Gd,x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)。研究了配合物的荧光性质。该类配合物均能发出Tb3+的特征荧光,并且不发光的Y3+和Gd3+的掺入使配合物的荧光强度得到了增强,这可能是由于分子内能量传递的结果。Tb3+受到敏化作用而使荧光增强,但发射峰的位置基本上没有发生变化。在Tb3+的4个发射峰中5D47F5(544nm)处的发射峰强度最强,并在此条件下确定了掺杂离子的最佳掺入量,当Tb3+∶Y3+=0.5∶0.5, Tb3+∶Gd3+=0.3∶0.7时Tb(1-x)LnxBTC·0.5H2O(Ln=Y,Gd)的荧光强度最强。同时发现在最佳掺入量条件下Gd3+对Tb3+的敏化程度大于Y3+对Tb3+的敏化程度。
2007 Vol. 27 (10): 2093-2097 [摘要] ( 1156 ) PDF (1357 KB)  ( 664 )
2098 丙酮和乙醇双水相萃取、荧光法测定痕量维生素B2
龙文清
诸如乙醇、丙酮和乙腈等水溶性小分子有机溶剂在盐的作用下能够形成双水相体系用于目标物质的萃取。正是基于此,提出了丙酮-盐-水和乙醇-盐-水体系双水相萃取、荧光测定痕量维生素B2的新方法。研究了盐和有机溶剂种类及用量、萃取时间、共存物和酸度等的影响。发现,丙酮-(NH4)2SO4-H2O和乙醇-(NH4)2SO4-H2O体系对维生素B2的一次性萃取率分别为97.6%~98.4%和94.2%~95.5%;在最适条件下,两种体系测定维生素B2的线性范围分别为1.5×10-7~3.5×10-6 mol·L-1和2.0×10-7~1.5×10-6 mol·L-1,检出限分别为0.031和0.041 μg。该方法已成功用于片剂和注射液中维生素B2的测定,相对标准偏差1.5%~2.2%,与中国药典方法对照,相对误差-1.8%~1.1%。与传统的液-液萃取和固相萃取比较,本方法具有操作简便、萃取率高、干扰小、低毒等显著特点。
2007 Vol. 27 (10): 2098-2101 [摘要] ( 1102 ) PDF (1175 KB)  ( 957 )
2102 桑色素修饰金纳米粒子自组装膜的制备及其性能研究
何菲,孙向英*,刘斌
采用水相硅烷化方法,将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷[H2N(CH2)3Si(OC2H5)3](APES)组装在石英表面,在基底表面修饰上氨基为末端的单层膜,并进一步在这种功能化的单层膜基底上组装金纳米粒子得到金纳米粒子/APES/石英的纳米复合结构。以制备的金纳米粒子自组装膜修饰石英为基底及DL-半胱胺酸为中介,利用桑色素(Morin)和DL-半胱胺酸的化学吸附作用,将桑色素间接组装在金纳米粒子自组装膜修饰石英基底表面,所构建的桑色素修饰金纳米粒子自组装膜对三苯基锡有灵敏的荧光识别作用。文章着重研究了桑色素修饰金纳米粒子自组装膜的制备以及组装条件对其荧光行为的影响,探讨了膜的响应特性及响应机理。
2007 Vol. 27 (10): 2102-2106 [摘要] ( 1189 ) PDF (1589 KB)  ( 534 )
2107 不同污染源海水样本的分类模型研究
林燕1,朱尔一1*,徐晓琴1,LEE Frank S C2, 王小如2
简要介绍了偏最小二乘建立分类模型方法的原理及优点,将该方法应用于处理胶州湾和莱州湾的几个主要污染源附近海域各站点取得的海水样本的气-质联用全谱数据,建立海水样品的分类模型,以判别海水中有机污染物的来源区域。结果表明:由于PLS法适合于处理变量数多样本数少、具有严重多重共线性数据的问题,应用于从两类及多类海水样品气-质联用全谱数据中提取海水污染来源区域的分类信息, 得到的分类模型交叉检验相关系数达0.91以上,结果较为理想,可为正确判别污染源提供一个可靠的基础。另外文章采用所得模型的拟合值等一些信息作分类图的方法,与传统PLS作图方法比较,所得分类图更为清晰、直观,能较好地表达回归模型的分类效果。
2007 Vol. 27 (10): 2107-2110 [摘要] ( 1626 ) PDF (1209 KB)  ( 489 )
2111 应用ICP-MS/ICP-AES测定榆钱中22种微量元素的含量
芮玉奎1,郝彦玲2,张福锁1*,金银花2,郭 晶2
榆钱是我国民间的一种优良野生食品资源。随着人们对食品安全意识的增强,其营养成分与有毒成分的含量逐渐受到人们的重视。借助ICP-MS/ICP-AES技术对野生榆树榆钱中的22种微量元素进行了研究。结果发现榆钱中含有丰富的人体所必需的元素,特别是Mg, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Sr和Rb,分别达到224.57, 269.73, 9.23, 64.93, 1.68, 4.79, 7.68和2.21 μg·g-1(FW)(FW表示鲜重(下同));Li, B, V, Co, Ni, Se, Br, Mo和Sn,也分别达到318.43, 518.83, 265.52, 108.50, 411.21, 34.51, 51.72, 109.90和31.51 ng·g-1(FW)。除了有益元素以外,重金属元素Pb, Cd, As, Hg和Cr的含量也分别达557.87, 8.81, 345.55, 0.78和347.97 ng·g-1(FW),其含量偏高,虽然符合国家食品卫生标准,但是应当注意重金属含量的监测。
2007 Vol. 27 (10): 2111-2113 [摘要] ( 1258 ) PDF (893 KB)  ( 494 )
2114 ICP-AES法测定内蒙古西鄂尔多斯地区全株四合木中金属元素
刘颖1,2,李景峰2,冯金朝1
近年来风沙灾害已成为全球性环境问题。沙生植物具有独特的生态生物学特性,在改善生态环境等方面起着十分重要的作用。采用ICP-AES法测定分析了世界范围内仅集中分布于内蒙古西鄂尔多斯草原化荒漠区的国家二级濒危保护物种——全株四合木中的金属元素,并与其他沙生植物金属含量进行了比较。结果表明,常量元素Ca,K,Mg,Na,Al及植物生命活动所必需的微量元素Fe,Mn,Cu,Zn在全株四合木中表现为不同的含量顺序,主根和老枝:Ca>Na>Mg>Al>K>Fe>Cu>Mn>Zn,嫩枝和叶:Ca>Na>Mg>Al>K>Fe>Mn>Cu>Zn,须根K>Ca>Na>Mg>Al>Fe>Cu>Mn>Zn,且Mn,Zn元素的含量低于陆生高等植物的平均含量。该方法的加标回收率为94.98%~120.0%,RSD<3.5%,具有良好的准确度和精密度。此测定结果可作为濒危植物和野生植物资源的保护与合理开发利用的参考。
2007 Vol. 27 (10): 2114-2117 [摘要] ( 2409 ) PDF (924 KB)  ( 468 )
2118 朱鹮羽毛中Ca, Mg, Pb, Cd, As和Hg六种元素测定
朱小梅,韩森*
微量元素参与朱鹮体内的许多重要的生命过程,通过了解微量元素含量与朱鹮生长过程及生存环境有重要的联系,也有一些相关报道。文章用ICP和HG-AAS测定我国的朱鹮羽毛中营养性元素、有害元素Ca, Mg, Pb, Cd, As和Hg含量。结果表明,此方法简便、可靠,具有良好的精确度和准确性。通过较长时间对朱鹮羽毛中元素含量的跟踪研究,尤其对有害性元素含量的数据收集、整理和相关性研究,对于改善朱鹮的正常生长繁殖、发育以及生存环境状况是有价值的。
2007 Vol. 27 (10): 2118-2119 [摘要] ( 547 ) PDF (956 KB)  ( 467 )
2120 扇贝微量元素的测定
辛士刚,王莹,赵娜,郝林
以高压硝化罐消化样品,利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法和火焰原子吸收(AAS)法分别测定了扇贝中的Zn,Co,Fe,Mn,Mg,Ca,Cu,K共八种微量元素的含量, 并对两种分析方法进行了分析比较b 结果表明,ICP-AES法和AAS法测定的微量元素无显著性差异, ICP-AES稍优。方法回收率在93.3%~102.8%之间,相对标准偏差均小于1.60%。扇贝含有丰富对人体有益微量元素,不但味道鲜美,而且可以补充人体所必需的微量元素。
2007 Vol. 27 (10): 2120-2122 [摘要] ( 1167 ) PDF (904 KB)  ( 455 )
2123 氯化钯作基体改进剂GFAAS法测定中药材中微量铅的研究
秦樊鑫1,张明时1,2,胡继伟2,黄先飞3,张 丹4
建立了氯化钯作基体改进剂,石墨炉原子吸收测定中药材中微量铅的方法。对氯化钯用量、介质酸度、共存离子干扰及方法回收率、精密度、检出限进行了考查。氯化钯作基体改进剂对铅的改进效果优于磷酸二氢铵。方法回收率为90%~104%, 精密度(RSD)<5.0%,特征质量为8.5pg,检出限为0.066mg·kg-1。方法简单、灵敏、准确、可靠,值得推广。
2007 Vol. 27 (10): 2123-2126 [摘要] ( 440 ) PDF (1363 KB)  ( 609 )
2127 沉淀浮选预分离/富集与FAAS联用测定粮食中痕量Cu和Mn的研究
李春香,陈婷玉,闫永胜*
提出了以8-羟基喹啉为沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠为浮选剂,沉淀浮选预分离富集与火焰原子吸收光谱法联用测定痕量Cu和Mn的新方法。研究了浮选分离富集Cu和Mn的最佳条件。讨论了多种浮选条件对单一离子测定的影响及pH 9时混合离子浮选的相互影响,并考察了多种离子对Cu和Mn测定的影响。研究表明,pH为9时Cu的浮选率最大,在此条件下改变混合金属离子的浓度比,当Mn/Cu≥8时,Cu的回收率小于90%。方法简便,快速,灵敏度高,精密度理想,又可避免使用有毒的有机溶剂。铜的校准曲线线性范围为0.5~5.0 μg·mL-1,相关线性系数为0.999 6,方法检出限为1.59×10-3 μg·mL-1。锰的校准曲线线性范围为0.5~5.0μg·mL-1,相关线性系数为0.9987,方法检出限为3.52×10-3 μg·mL-1。该法应用于粮食中铜锰含量的测定,加标回收率达到87.6%~100.7%,结果令人满意。
2007 Vol. 27 (10): 2127-2130 [摘要] ( 2170 ) PDF (1119 KB)  ( 490 )
2131 海洋底栖硅藻细胞中矿物元素含量分析
邢荣莲,王长海*,汤宁,钱振明
采用火焰原子吸收分光光度法对八种海洋底栖硅藻细胞中Mg,Fe,K,Ca,Mn,Zn,Cu,Ni,Pb,Cr,Cd共11种矿物元素的含量进行了测定。方法的相对标准偏差<6.85%,相关系数为0.998 9~0.9999,回收率95%~103%。结果表明,所筛选的八种海洋底栖硅藻中含有较丰富的常量元素和微量元素,常量元素Mg,Fe,K,Ca的含量为10-1~102 mg·g-1数量级,微量元素Mn,Zn,Cu,Ni的含量为10-3~10-1 mg·g-1数量级。其含量依次为Mg>Fe>Ca>K>Mn>Zn,Cu和Ni的含量极少,有害重金属元素Pb,Cr和Cd含量极微。Mg, K和Mn含量最高的是半裸舟形藻,分别为(17.224 0±0.030 2)mg·g-1 SD,(1.788 5±0.093 9)mg·g-1 SD和(0.225 3±0.001 1)mg·g-1SD。Fe(4.231 4±0.030 9)mg·g-1 SD), Zn(0.116 7±0.002 9)mg·g-1 SD), Cu(0.022 7±0.000 7)mg·g-1 SD)和Ni(0.014 7±0.000 5)mg·g-1 SD)含量最高的是双尖菱板藻细头变种,而菱形藻细胞中Ca(6.353 7±0.041 2)mg·g-1 SD含量最高。
2007 Vol. 27 (10): 2131-2133 [摘要] ( 1694 ) PDF (919 KB)  ( 833 )
2134 Ni3V2O8催化性能与X射线光电子能谱分析
徐爱菊1,2,照日格图2*,贾美林2,林勤1
文章采用微波加热,草酸盐共沉淀法制备了Ni3V2O8催化剂,并对催化剂进行了BET,XRD,H2-TPR,XPS,TEM和电导等技术表征,分析研究了Ni3V2O8催化剂的丙烷氧化脱氢(ODH)制丙烯催化性能与其表面物种的关系。XRD,TEM和电导实验结果表明本方法制得的Ni3V2O8催化剂晶粒均匀,平均粒径为30 nm,具有p-型半导体性质。TPR和XPS实验结果显示Ni3V2O8催化剂中,晶格氧可以较容易转换成未完全还原氧,使催化剂内各种价态的钒之间易于进行氧化还原反应并形成氧缺位,从而催化剂的表面含有较多未充分还原氧物种O-和V4+物种。催化活性结果显示当丙烷的转化率为18.60%,丙烯选择性达到60.02%,在相同转化率条件下,比文献报道的NiO和Ni3V2O8共存催化体系中的丙烯选择性高,说明Ni3V2O8催化剂中存在未充分还原的O-和V4+物种有利于提高丙烯的选择性。
2007 Vol. 27 (10): 2134-2138 [摘要] ( 1675 ) PDF (1769 KB)  ( 840 )
2139 基于光谱技术的土壤有机质快速测定仪的开发
唐宁,李民赞*,孙建英,郑立华,潘娈
在理论分析的基础上设计开发了一套基于光谱技术的土壤有机质测定仪。测定仪由光学部分和电路部分组成。光学部分包括光源、传导光纤、检测室、样品盒、滤光片以及光电传感器等元器件,主要作用是:把光源的光导入土样表面、收集土壤表面的反射光、滤光、将光信号转换为电信号;电路部分包括放大电路,AD转换电路,液晶显示电路和U盘存储电路。选取三种滤光片对仪器进行了标定实验,三种滤光片的中心波长分别是530 , 765和850 nm,被测土样有烘干土样和风干土样。试验结果表明:当滤光片中心波长为850 nm时烘干土样获得最高测量精度(r2=0.930),在此条件下风干土样预测模型的决定系数为r2=0.711,虽然受水分的影响精度有所降低,但仍可满足田间快速测试的要求。
2007 Vol. 27 (10): 2139-2142 [摘要] ( 1860 ) PDF (1612 KB)  ( 535 )