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2008年 28卷 05期
刊出日期:2008-05-29

光谱学与光谱分析
 
         光谱学与光谱分析
961 几种糖衍生物分子的THz光谱研究
杨丽敏1,赵夔1,孙红起2,赵国忠2,杨广斌3,田文4,翁诗甫4, 张亮亮2,王宇钢1,鲁向阳1,谢大弢1,徐怡庄4,张存林2,吴瑾光4,陈佳洱1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.045
分子间氢键等振动可以出现在THz波段。糖类是重要的生物分子,是研究氢键的典型体系。糖的衍生物分子具有重要的功能,同时由于它们的特殊的分子结构,通常有大量氢键存在,使得它们在THz波段表现出一定的光谱特征。文章测定了几种糖衍生物分子的THz光谱,结果表明不同分子具有不同的光谱,异丙基-β-D-硫代葡萄糖具有1.17,1.35,1.93,2.23 THz等多个吸收峰;异丙基-β-D-硫代半乳糖的吸收峰位于1.93 THz处;甲基-(四-氧-乙酰基-β-D-半乳糖)的吸收峰位于1.87 THz处;氧-(2, 3, 4, 6-四-氧-乙酰基-β-D-葡萄糖)-氮-羟基琥珀酰亚胺具有1.23,1.70,1.84,2.23 THz等多个吸收峰。对结构相似的分子,尤其对于异构体来说,它们具有不同的峰位,这些低频振动为包含氢键在内的整个分子的振动,说明THz方法能够鉴别异构体,是对结构变化、空间构型等很敏感的技术,是红外光谱的有益补充。这也为大分子的光谱研究提供了基础。
2008 Vol. 28 (05): 961-965 [摘要] ( 2481 ) PDF (1348 KB)  ( 554 )
966 太赫兹时域光谱技术在危险品检测方面的应用
刘桂锋1,2,赵红卫1,葛敏1,2,王文锋1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.046
太赫兹波(terahertz, THz, T-ray)是指频率介于0.1~10 THz之间的电磁辐射,在电磁波谱上位于微波和远红外线之间。大多数爆炸物、毒品在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、爆炸物、毒品等危险品的传统方法相比,太赫兹辐射能量低,不会产生电离辐射,也不会引起安全担忧。而且,太赫兹波对于衣物等大多数包装材料有很强的穿透力,对物质的检测可以做到高灵敏、无损伤和远距离,因此在反恐、毒品、安全检测等方面具有显著潜在优势。文章介绍了国内外太赫兹时域光谱技术(terahertz time domain spectroscopy, THz-TDS)在爆炸物及毒品检测方面的研究最新进展;详细讨论了黑索金(RDX)的研究现状,并初步探讨了影响实验结果的几种因素。
2008 Vol. 28 (05): 966-969 [摘要] ( 1993 ) PDF (775 KB)  ( 512 )
970 激发态质子转移分子2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性
郑加金1,2,张桂兰1,吴峰1,马丽娜1,陈文驹1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.037
观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456 nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。
2008 Vol. 28 (05): 970-973 [摘要] ( 294 ) PDF (775 KB)  ( 519 )
974 Cs(6P)激发态的辐射及与N2碰撞的能量转移
孟繁新1,2,秦晨1,戴康1,沈异凡1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.053
应用激光吸收和荧光方法,测量了Cs(6P)态与N2碰撞的精细结构转移和碰撞猝灭截面。Cs原子被激光激发到6P3/2态,将与泵浦激光束反向平行的检测激光束调到6PJ→8S1/2的跃迁,测量了6PJ激发态的密度及空间分布,由此计算了6PJ→6S的有效辐射率。在T=337 K(蒸气压公式给出Cs密度N0=1.25×1012cm-3)和N2密度2×1016<N<1.4×1017cm-3范围内测量了6P1/2→6S1/2(895 nm)发射的敏化荧光强度I895。量N/I895I895经过样品池透明度修正)与N有抛物线型的关系,表明了6PJ的猝灭是由于与N2分子的碰撞产生的,而不是由与Cs基态原子碰撞产生的。N2的引入,一方面产生原子激发态的碰撞转移;另一方面由于谱线的碰撞增宽,增大了有效泵浦率和有效辐射率。由最小二乘法确定的二次多项式的系数得到6P态与N2碰撞精细结构转移截面σ3/2→1/2=(0.42±0.17)×10-16cm2,猝灭截面σD=(1.31±0.52)×10-16cm2,与在不同的实验条件下得到的结果在误差范围内一致。
2008 Vol. 28 (05): 974-977 [摘要] ( 2368 ) PDF (617 KB)  ( 530 )
978 采集舌象用光源的光谱研究
宋贤杰1,徐晨洁1,刘晓谷2, 张志枫2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.054
在中医舌诊中,传统的光源通常为自然光甚至烛光,易受气候,环境干扰,不利于医生获得正确的舌苔色泽信息。文章引进人造光源作为对自然光源的补充或直接应用人造光源来代替自然光,能得到稳定和真实的舌态图像,获得科学严谨的诊断结果。不同的光源由于其各异的辐射光谱功率分布,显色性Ra和色温Tc的不同对同一物体照明会产生不同的颜色。文章选择了四种人造光源,通过光谱分析和分别照明时拍摄的相同图像[1]、舌象,用舌象视觉计算比较的方法选出了最佳光谱对应的光源,并在多个光学参数,色坐标容差椭圆等色度学参数上进行比较,得出一种最接近于自然光的光源,即PHILIPS YPZ220/18-3U.RR.D型光源,其色温为6 500 K的光谱特性及光学参数最接近自然光源,可作为采集舌象时的照明标准光源。此方法可为选择人造标准光源替代自然日光提供理论和实验依据。
2008 Vol. 28 (05): 978-982 [摘要] ( 2216 ) PDF (1344 KB)  ( 539 )
983 基于级联人工神经网络的生物表面光谱识别方法
施伟杰1,姚勇1,张铁强2,孟宪江3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.002
提出了一种利用多级级联人工神经网络对生物表面微区的可见光光谱进行识别与分类的方法。该方法利用自组装光纤探头式光谱仪对苹果表面微区500~730 nm范围内的可见光光谱进行测量,光谱间隔5 nm, 记录光谱测量数据并依据光谱测量数据建立由三个单隐层、四十七个输入、单输出的人工神经网络级联而成的光谱识别系统。实验表明该级联系统可以对苹果的烂痕、疤痕、碰痕的反射光谱进行准确识别,在5%和15%的噪声影响下其识别准确率分别能达到97%和85%以上,克服了单级人工神经网络识别准确率不高、抗噪声能力差等缺点。最后文章提出了一种识别结果的隶属度表示法,该方法借鉴模糊数学中隶属度的概念,可以实现对识别结果客观、准确的表征。
2008 Vol. 28 (05): 983-987 [摘要] ( 2445 ) PDF (1023 KB)  ( 467 )
988 二维光子晶体量子阱的光谱特性研究
王东栋,王永生*,徐征,邓立儿,张春秀,韩笑
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.030
研究了二维光子晶体量子阱的光谱特性,该量子阱结构由二维正方晶格圆柱晶胞光子晶体通过移去中间位置的介质圆柱层形成。由于光子晶体中的光子禁带充当了光子运动的势垒,类似于半导体量子阱中电子的行为,在光子晶体量子阱结构中会出现量子化的光子能态。文章利用平面波展开法计算了所用光子晶体的能带结构,利用传输矩阵方法计算了量子阱结构的透射光谱。计算结果表明,在光子禁带中出现了离散的透射峰,透射峰的强度随着势垒宽度的增加而减弱,个数随着势阱宽度的增加而增加,通过计算得到了其定量关系,并且讨论了透射峰频率与势阱宽度的关系。
2008 Vol. 28 (05): 988-990 [摘要] ( 879 ) PDF (1811 KB)  ( 507 )
991 光谱对小球藻和等鞭金藻生长的影响
毛安君1,王晶1*,林学政2,孟继武1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.032
采用单色LED光源和荧光灯从效率和速率两个角度研究了光源光谱对海生小球藻和等鞭金藻8701生长的影响,结果表明,连续光谱能够促进较高的最大生长率,蓝光促进生长的效率较高,两者组合能够较好地兼顾效率和速率。为了定量描述光照中的光谱参量,引入光谱吸收系数,根据光源发射光谱和藻体吸收谱计算海藻对光源光谱的量子吸收效率,该系数与实验结果中相应的生长效率成正相关,能够初步以量化形式反映光谱与其生长效率的关系。
2008 Vol. 28 (05): 991-994 [摘要] ( 1452 ) PDF (1338 KB)  ( 567 )
995 超薄Ag膜的椭偏光谱建模及解谱
曹春斌1,蔡琪2,宋学萍2,孙兆奇2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.043
用直流溅射法制备了6个不同厚度的超薄Ag膜。结合超薄Ag膜的结构特点,采用了Drude模型联合Lorentz Oscillator模型的解谱方法,得到1~6号样品的厚度分别为4.0,6.2,12.5,26.2,30.0和40.6 nm。从拟合结果的消光系数k图谱中发现,在1号到4号样品中分别于430,450,560和570 nm处出现了表面等离子体共振峰(SPR),随膜厚的增加共振峰宽化且峰位红移。最后,利用SPR理论计算出不同厚度Ag薄膜等离子体共振峰出现的位置,并和实验结果进行了比较。
2008 Vol. 28 (05): 995-998 [摘要] ( 1323 ) PDF (1084 KB)  ( 523 )
999 Er3+掺杂的锗铋酸玻璃光谱性质的研究
张勇,任国仲,杨奇斌,徐昌富,刘云新,尚振岗
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.051
制备了一种新型掺Er3+锗铋酸盐玻璃。分析了吸收光谱和上转换荧光光谱,并应用Judd-Ofelt理论计算了锗铋酸盐玻璃的3个强度参量Ωt(t=2,4,6),分别为Ω2=3.35×10-20 cm2Ω4=1.34×10-20 cm2以及Ω6=0.67×10-20 cm2。研究了在两种不同的激发光下(980和808 nm)锗铋酸盐玻璃的发光机制。根据McCumber理论,分析了在1.55 μm光通讯窗口的光谱性质,计算了能级4I13/24I15/2跃迁的受激发射截面,结果显示掺Er3+锗铋酸盐玻璃具有较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面。因此有希望成为高效的上转换发光材料和1.55 μm光通讯材料。
2008 Vol. 28 (05): 999-1002 [摘要] ( 525 ) PDF (841 KB)  ( 561 )
1003 激光击穿光谱检测葡萄糖溶液的实验研究
张文艳,林兆祥*,宋述燕,陈亚光,刘向明
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.052
利用Nd∶YAG 脉冲激光器波长为1.064 μm的光束诱导葡萄糖溶液产生等离子体,并用光谱仪和ICCD 来探测其光谱信号。选取碳(C:247.86 nm)作为葡萄糖的特征谱线,比较浓度为3%,6%,9%的葡萄糖溶液谱线强度的大小,得出谱线强度随浓度增大而增强的规律。在同一浓度下,通过改变ICCD 延时采样的时间,获得特征谱线的强度演化曲线,实验结果表明,特征谱线的衰减时间约为300 ns。改变溶液浓度,发现特征谱线的衰减过程不受溶液浓度的影响。
2008 Vol. 28 (05): 1003-1006 [摘要] ( 295 ) PDF (878 KB)  ( 590 )
1007 不同类型土壤的二向反射光谱特性及模拟
程街亮,史舟*,李洪义
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.031
在对不同类型土壤进行室内光谱二向反射率测定的基础上,分析了可见光波段及TM4近红外波段土壤二向反射率随观测角度变化规律,得出以下结论:在不同的观测方位角,土壤二向反射率都随着观测天顶角的增加而增加,土壤的二向反射率在垂直主平面方向是对称的;反射率在后向散射方向达到最高,在前向散射方向最低。并利用基于辐射传输理论的Hapke二向反射模型对不同类型土壤在可见光波段及Landsat TM4近红外波段的二向反射率进行了模拟,得到了很好的结果;其在模拟可见光波段时的RMSE值分别为0.003,0.002,0.004,相关系数分别达到0.995,0.998及0.998;在模拟TM4近红外波段时的RMSE值分别为0.004,0.006,0.005,相关系数分别达到0.997,0.996及0.998,这表明通过逐波段的模拟可以获取整条二向反射光谱曲线。
2008 Vol. 28 (05): 1007-1011 [摘要] ( 1508 ) PDF (909 KB)  ( 565 )
1012 温度对于掺杂在SrAl12O19中Pr3+ 4f5d发射的影响
祁士群,黄世华,由芳田,王大伟,高长城
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.033
测量了在真空紫外光激发下,SrAl12O19∶Pr3+在不同温度(308~483 K)时的发射光谱,同时观测到了电偶极禁戒的4f2→4f2和电偶极允许的4f5d→4f2跃迁。随温度升高,4f5d→4f21S0发射的相对强度逐渐增强。运用Pr3+ 4f2组态最高的能级—1S0能级和4f5d组态最低能级间的热平衡模型成功解释了SrAl12O19∶Pr3+发射光谱随温度变化的现象。
2008 Vol. 28 (05): 1012-1015 [摘要] ( 493 ) PDF (935 KB)  ( 526 )
1016 磁头抛光液用金刚石超微粉研究
靳洪允,侯书恩,潘勇,肖红艳
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.044
利用原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(RAMAN)、透射电子显微镜(TEM)等手段对磁头抛光液用金刚石超微粉进行了研究。AAS和ICP-MS测试结果显示,静压触媒法合成的金刚石超微粉中主要含有硅的氧化物和铁、镍、铝等一些金属杂质;XRD图谱中除了金刚石尖锐的特征峰以外,在2θ=35.6°, 39.4°, 59.7°处还观察到SiO2的特征衍射峰,表明金刚石超微粉结晶程度高、硬度大,但其中含有一定量的硅氧化物物相;在RAMAN图谱中除了金刚石的特征谱外在1 592 cm-1处可观察到宽化了的石墨的特征谱;从TEM照片可以观察到微粉粒度分布在0.1~0.5 μm之间,但是颗粒锋利棱角的存在有利于提高抛光效率。金刚石超微粉的高硬度、强的耐磨性、高的抛光效率使其适于作为磁头抛光液磨料使用。但是,杂质的存在影响抛光效率、缩短抛光液寿命;宽的粒度分布降低了抛光的精度。因此,使用前必须对金刚石超微粉进行提纯、分级处理;使得金刚石超微粉的纯度达到99.9%以上、有害杂质SiO2的含量不超过0.01%,并且使超微粉的平均粒径为100 nm且大于200 nm的颗粒在总的颗粒中小于2%。
2008 Vol. 28 (05): 1016-1019 [摘要] ( 1889 ) PDF (689 KB)  ( 497 )
1020 硼酸掺量对SrAl2O4长余辉发光材料的发光性能影响
王光辉1,梁小平1*,顾玉芬2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.029
用燃烧法制备了Eu2+,Dy3+共掺杂SrAl2O4长余辉发光材料,研究了不同硼酸掺量对Eu2+,Dy3+共掺杂SrAl2O4长余辉发光材料发光性能的影响。为了分析B2O3在材料制备中的作用,用XRD对所合成材料进行物相分析,用荧光光谱仪记录其发射光谱,并在暗室里拍摄紫外激发下的发光照片。结果表明:硼酸掺量为0.8的样品的发光光谱,其发射峰峰值位于518 nm,是典型的Eu2+的4f5d→4f的特征发射,为一宽谱带发光光谱。硼酸掺量为2的样品的发光光谱,其在518 nm位置的峰十分弱,而在487 nm处同时出现了一个弱峰,整个谱线呈一斜坡状。随着硼酸加入量的不同,Eu2+,Dy3+共掺杂铝酸锶的发光效果、形貌特征均不同。在某一范围内,随着硼酸添加量的增加,合成了发光主晶相,烧结温度有所降低,材料的发光性能和发光亮度均有所提高。
2008 Vol. 28 (05): 1020-1022 [摘要] ( 295 ) PDF (695 KB)  ( 540 )
1023 LaPO4∶Eu3+的PEG2000辅助水热法制备及发光特性
张文文1,孟建新2,曹利伟1,刘应亮2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.034
采用水热法,以聚乙二醇2000(PEG2000)为添加剂,成功制备了铕掺杂的磷酸镧纳米颗粒。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到所制得的纳米颗粒分散性较好,呈球形放射状结构。用X射线粉末衍射仪(XRD)对其结构进行了表征,实验表明:LaPO4属单斜晶系,独居石结构,700 ℃煅烧2 h基本晶化完全。研究了不同合成条件、煅烧时间、煅烧温度及不同铕含量对材料发光性质的影响,荧光光谱(FS)数据表明:最佳制备条件是pH等于9的条件下180 ℃反应14 h;随着煅烧温度的升高,激发峰及各个发射峰的强度都增大,850 ℃时,煅烧1 h发光强度最大,随着时间的延长发光强度反而减小;随着铕含量的增加,发光强度先增强后减弱,Eu3+的掺加量在4%(摩尔分数)时,纳米粒子的荧光强度最强,更高的掺杂浓度将导致荧光猝灭。
2008 Vol. 28 (05): 1023-1025 [摘要] ( 1520 ) PDF (944 KB)  ( 552 )
1026 化学发光法测定巯嘌呤的含量
王 滔1, 薛冰纯1,刘二保1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.001
在流动注射系统中,利用巯嘌呤在碱性Luminol-K3Fe(CN)6化学发光体系中发光信号强的特点,建立了一种测定巯嘌呤的新方法。在优化条件下,方法的线性范围是1.02×10-7~1.02×10-9mol·L-1, 回归方程是Y=36.315c+140.72(Y是相对发光强度,c是巯嘌呤浓度与10-8 mol·L-1的乘积), 相关系数是0.998 2,检出限(S/N=3)是6.33×10-10mol·L-1,RSD为3.54%(ci=2.0×10-9mol·L-1, n=12)。该法用于合成样品的测定,简便、灵敏、快速,结果令人满意。文章简要地探讨了巯嘌呤在碱性Luminol-K3Fe(CN)6化学发光体系中的化学发光机理:在反应过程中,产生大量的过氧自由基和羟基自由基,自由基与鲁米诺反应,形成激发态的鲁米诺分子,鲁米诺分子由激发态回到基态产生化学发光现象。
2008 Vol. 28 (05): 1026-1029 [摘要] ( 1452 ) PDF (786 KB)  ( 512 )
1030 季铵盐型魔芋葡甘聚糖衍生物的合成、表征及生物学活性
雷万学1,2,徐霞3,林芳1,杨秦欢1,李正军1,张廷有1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.015
以魔芋葡甘聚糖为载体,以硝酸铈铵作引发剂,用甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵为活性单体进行接枝共聚反应制备季铵盐型魔芋葡甘聚糖衍生物。用核磁共振,红外光谱,DSC和激光粒度Zeta电位仪对接枝产物进行了表征和测定,用悬菌定量实验研究了其抗菌性能。结果表明:(1)甲基丙烯酰氧乙基-十四烷基-二甲基溴化铵通过其双键接枝到魔芋葡甘聚糖表面,接枝率随着季铵盐单体的用量增加而提高;(2)魔芋葡甘聚糖的零电位在pH 4.5,魔芋葡甘聚糖季铵盐衍生物的零电位在pH 9.9,季铵基的引入使其零电位发生了较大的位移;(3)所制备的魔芋葡甘聚糖季铵盐衍生物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及白色念珠菌在振荡作用15 min后,平均杀菌率分别为99.99%,99.99%和98.13%。
2008 Vol. 28 (05): 1030-1034 [摘要] ( 255 ) PDF (1105 KB)  ( 557 )
1035 臭氧在SnO2表面吸附的红外光谱研究
曾玉凤1,3,刘自力1,2*,秦祖赠1,刘宏伟4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.003
以SnO2催化臭氧化降解高浓度糖蜜酒精废水为探针反应,研究SnO2催化臭氧化降解糖蜜酒精废水的活性,并采用红外光谱研究臭氧在SnO2及金属氧化物 改性的SnO2催化剂表面的吸附行为。结果表明:由纯氧源制得的O3在SnO2表面吸附的红外光谱上的1 027和1 055 cm-1及2 099和2 122 cm-1处存在两处明显的吸收双峰,而空气制备的O3在SnO2表面与CO及CO2等存在竞争吸附,使得O3的吸附减少,催化臭氧化降 解糖蜜废水的降解率下降。催化剂助剂对SnO2催化臭氧化降解糖蜜酒精废水有较大的影响。采用Fe2O3, NiO, CuO, ZnO, MgO, SrO及BaO等金属氧化物为助剂改 性的SnO2在2 236和2 213 cm-1,1 628和1 599 cm-1出现强度相似的吸收峰,但是几种催化剂对CO2和CO的吸附差别较大,过渡金属改性的 SnO2在1 580~1 070 cm-1处出现较宽的吸收峰,碱土金属氧化物改性的SnO2催化剂在1 580~1 070 cm-1之间,出现了1 298和1 274 cm-1两个新的峰,从而引起了不同助剂催化臭氧化的活性差别,碱土金属改性的SnO2对糖蜜酒精废水的催化臭氧化脱色效果明显优于过渡金属改性的SnO2,其 中BaO改性的SnO2催化剂的活性最好。
2008 Vol. 28 (05): 1035-1038 [摘要] ( 2838 ) PDF (1010 KB)  ( 553 )
1039 1,8,15,22-四(3-戊氧基)自由酞菁的结构、性质和红外光谱研究
周宏1,谢安建2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.042
利用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对1,8,15,22-四(3-戊氧基)自由酞菁的分子结构、分子轨道、原子电荷分布和红外光谱进行了研究。对酞菁骨架结构计算的键长 和晶体结构相差最大仅0.002 nm,最小的不足0.000 3 nm,表明了计算的酞菁骨架结构与晶体数据很吻合;对实验红外光谱图上的峰和模拟的峰的波数进行对应线性拟合,得出拟合直线的斜率为1.039, 截距为58 cm-1,说明计算的红外光谱和实验测得的对应得非常好。上述结果验证了所选取的理论方法和基组的可靠性。通过与未取代自由酞菁结构和性质的比较,发现烷氧基取代后的酞菁 分子中原子电荷仍然主要分布在酞菁环的内部,烷氧基的氧原子也带有较多负电荷。但是α-位烷氧基取代对整个酞菁分子结构和性质都产生很大的影响,烷氧基取代升高了HOMO和LUMO的能量,降低了 HOMO-LUMO能级,从而降低了其稳定性。借助正则坐标分析,对红外光谱中的重要吸收峰进行了详细的指认。
2008 Vol. 28 (05): 1039-1044 [摘要] ( 1814 ) PDF (1150 KB)  ( 484 )
1045 近红外反射光谱法测定苜蓿干草主要纤维成分的研究
聂志东1,韩建国1*,玉 柱1,仲 勇2,刘富渊2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.041
采集不同生育期、不同品种和不同干燥方式(烘干、阴干、晒干)的苜蓿干草样品60份,研究了利用近红外反射光谱法分析苜蓿干草中纤维素、半纤维素和木质素含量的可行性。实验结果显示,纤维素的交互验证相关系数(RCV)、外部验证决定系数(r2)以及验证集样品标准差(SD)与预测残差均方根(RMSEP)的比值(RPD)分别为0.97,0.97,4.44,木质素为0.94,0.94,4.08,表明利用NIRS技术可以准确分析苜蓿干草中纤维素和木质素的含量。半纤维素的RCV,r2,RPD分别为0.29,0.12,1.09,说明该模型不能进行半纤维素的实际预测。利用近红外反射光谱法准确测定纤维素和木质素含量的结果,对苜蓿生产加工中的质量评价,以及苜蓿育种等研究中纤维品质的快速分析都具有重要意义。
2008 Vol. 28 (05): 1045-1048 [摘要] ( 1919 ) PDF (648 KB)  ( 567 )
1049 FTIR监测金刚石薄膜生长的研究
张先徽1,2,冯克成1*,孙岳1,王兴权1,孙秀平1,杨思泽2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.040
用电子回旋共振等离子体(ECR)系统, 在气压、衬底温度以及微波功率等外界条件不变的情况下,仅改变甲烷浓度制备金刚石薄膜,利用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)对甲烷浓度为6%的ECR系 统进行实时监测,分析研究了不同沉积时间条件下,甲烷和氢气产生的等离子体对薄膜早期成核、生长过程以及衬底的影响,并结合Raman光谱X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对金刚石薄膜进行 了分析。
2008 Vol. 28 (05): 1049-1051 [摘要] ( 1252 ) PDF (972 KB)  ( 552 )
1052 基于仪器线型订正的开放光程FTIR测量中的水汽谱在线扣除方法
徐亮,刘建国,高闽光,陆亦怀,刘文清,魏秀丽,张天舒,陈华,刘志明
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.035
水汽吸收分布于整个中红外波段,它的存在干扰红外光谱的定量分析。文章介绍了一种从傅里叶变换红外光谱仪的测量数据中扣除水汽干扰信号的新方法。该方法首先通过气象参数测量获得气压、温度和相对湿度,结合HITRAN数据库中提供的水汽线强、自展宽、空气展宽等参数,使用逐线积分方法计算出高分辨率水汽吸收谱,再通过仪器线型订正,合成出与仪器分辨率相匹配的水汽谱,将其作为干扰组分直接从测量所得到的含有水汽的混合光谱中扣除。对开放光程FTIR系统的实测数据的分析结果表明,使用该方法可以有效消除水汽干扰,扣除后的光谱包含待测组分的吸收特征和噪声。在开放光程FTIR等无法使用干燥设备去水的观测条件下,使用该方法可以达到较理想的水汽扣除效果。
2008 Vol. 28 (05): 1052-1056 [摘要] ( 1656 ) PDF (1170 KB)  ( 493 )
1057 潜变量聚类分析法在近红外光谱波长范围选择中的应用研究
鲍峰伟1,彭黔荣2*,刘景艳3,蔡元青2,毛寒冰2,唐珂2,吕燕文2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.004
介绍了潜变量聚类分析方法的基本原理,并将该方法应用于近红外光谱定量模型的谱区选择。以烟草样品为例,对107个样品的光谱进行处理,将光谱分为5簇,从化学角度分别解释了这5簇各自反映的信息。在此基础上,选择相应的波长范围用PLS方法建立了总糖、还原糖和尼古丁的定量分析模型。与全谱模型相比,3个模型的交互验证相关系数(Rtraining)分别由0.977 1,0.917 2,0.987 4提高到0.995 5,0.975 1,0.994 4;验证样品相关系数(Rtest)由0.977 8,0.941 2,0.993 2提高到0.992 7,0.967 9,0.994 0; 交互验证均方差(RMSECV)由1.09,1.43,0.14降为1.05,1.05,0.13;预测残差均方差(RMSEP)由0.92,1.17,0.16降为0.39,0.63,0.11;预测样品间平均标准误差(D)由1.274%,1.972%,0.829%降为0.711%,0.843%,0.768%,表明用该方法建立模型的预测准确度和精密度均有所提高,对实际应用有一定的指导作用。
2008 Vol. 28 (05): 1057-1061 [摘要] ( 593 ) PDF (702 KB)  ( 516 )
1062 可见/近红外光谱分析技术鉴别转基因番茄叶
谢丽娟,应义斌*,应铁进,田海清,牛晓颖,傅霞萍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.047
用可见/近红外光谱(Vis-NIR spectrum)漫反射方式对转基因番茄叶和非转基因番茄叶进行了快速、无损的定性分析。实验共对68个样品(转基因38个,非转基因30个)进行分类,用TQ 6.2.1光谱分析软件中集成的判别分析(Discriminant analysis)和偏最小二乘回归法(PLS)建立校正和预测模型。研究对比了不同光谱预处理方法(微分处理和多元散射校正(MSC))对分类结果的影响。实验结果发现用判别分析较最小二乘法判别结果较好,用InGaAs检测器获得的光谱经MSC后的分类结果最好,分类正确率为89.7%(转基因番茄叶86.8%,非转基因番茄叶93.3%)。结果表明VIS-NIR可以作为一种快速的无损检测方法鉴别转基因和非转基因番茄叶。
2008 Vol. 28 (05): 1062-1066 [摘要] ( 1384 ) PDF (848 KB)  ( 532 )
1067 铬诱导植物根细胞壁化学成分变化的FTIR表征
张晓斌,刘鹏*,李丹婷,徐根娣,蒋敏姣
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.025
随着制革、电镀等行业的发展,铬污染已成为严重的环境问题而受到人们的关注。铬在植物体内主要积累于根部,植物根细胞壁化学变化与金属元素在植物体内的蓄积行为有密切关系。与其他方法比较,应用OMNI采样器-FTIR直接测定法表征细胞化学成分变化具有简便、快速和准确的优点。文章用FTIR对凤眼莲(Eichhornia crassipes)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)根细胞壁进行了测定、分析和指认,并利用半定量分析方法研究了铬处理和对照处理下根细胞壁红外光谱的差异。结果表明,铬处理的凤眼莲和空心莲子草根细胞壁上的—OH向低频分别发生了20和6 cm-1的位移,同时凤眼莲的根细胞壁上—OH和自由羧基COO-等吸附位点数目较对照均有所增加,而空心莲子草则相反。说明这些基团与铬的结合密切相关,进一步解释了凤眼莲耐铬及其在根部积累铬的机理,说明FTIR在监测逆境诱导植物化学成分变化和环境绿色修复方面具有广泛的应用前景。
2008 Vol. 28 (05): 1067-1070 [摘要] ( 690 ) PDF (721 KB)  ( 429 )
1071 基于支持向量机算法的红外光谱技术在奶粉蛋白质含量快速检测中的应用
吴迪,曹芳,冯水娟,何勇*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.038
蛋白质是奶粉中重要的营养成分,实现对奶粉中蛋白质含量的快速、无损检测十分重要。文章采用近红外及中红外光谱技术检测了不同品种奶粉的蛋白质含量。采用最小二乘支持向量机对光谱透射率值和蛋白质值建模。模型在全波段对样本蛋白质含量预测得到了较好的结果,绝对系数(R2p)达到0.9517,预测误差均方根(RMSEP)为0.520 201。预测结果要优于传统的偏最小二乘回归(PLS)的预测结果,说明红外光谱技术能够实现奶粉蛋白质含量的无损检测,且检测过程比传统化学检测方法简单,操作性强。文章同时还研究了分别基于中红外光谱范围和近红外光谱范围的建模。模型预测结果显示中红外光谱区域的建模效果要优于近红外光谱区域。该研究为今后奶粉蛋白质含量快速无损检测提供了新的方法。
2008 Vol. 28 (05): 1071-1075 [摘要] ( 939 ) PDF (1046 KB)  ( 637 )
1076 运用傅里叶变换对差分吸收光谱的解析
刘前林1,王立世2*,黄新建2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.027
利用差分吸收光谱技术原理,设计了相应的差分吸收光谱监测装置,对环境中存在两种主要污染气体SO2和NO2进行了监测。在对所测光谱进行分析时,提出了用傅里叶变换的信号分析方法来解析上述两种气体的吸收光谱。在光谱分析过程中,主要包括光谱信号的去噪处理和慢变化的拟合两大步骤。差分吸收光谱仪所测到的原始光谱经傅里叶变换后,频谱中的低频部分对应的就是原始光谱中的慢变化部分,而噪声谱主要集中在变换后频谱的高频部分,所以可以通过截取一定频率段的频谱后再通过逆傅里叶变换来去除气体吸收光谱中的慢变换部分和噪声部分,进一步处理后可以得到气体的差分吸收光谱,从而反演计算出对应的气体浓度。通过分析比较,该方法是一种新的差分吸收光谱解析方法,可以更好地拟合出原始光谱中的慢变化部分,与此同时,在去除噪声影响,提高信噪比方面有很好的作用。
2008 Vol. 28 (05): 1076-1079 [摘要] ( 626 ) PDF (1075 KB)  ( 607 )
1080 有孔探针近场拉曼光谱和成像技术进展
江洋,任斌,田中群*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.039
基于有孔探针SNOM的近场拉曼光谱和成像技术的出现使得拉曼光谱的分辨率突破了光学衍射极限,从而提供了一个有力的工具对样品亚波长尺度之下的化学信息进行表征。文章讨论了探针性质对实现近场拉曼光谱的影响,并全面地介绍了有孔探针近场拉曼光谱发展十余年来在纳米尺度化学分辨成像、液-液界面性质研究、微观层面解释SERS增强机理、图像化反映SERS热点分布等诸多领域的研究进展。
2008 Vol. 28 (05): 1080-1090 [摘要] ( 1402 ) PDF (2324 KB)  ( 475 )
1091 乳腺组织的拉曼光谱线性模型研究
于舸1,吕爱君1,王斌2,谭恩忠1,高德文1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.050
本研究甄选10个代表乳腺组织拉曼活性成分的基谱,在国内首次构建一种乳腺组织拉曼谱的线性回归模型。用2 000多个正常和非正常乳腺组织拉曼谱对该模型进行统计检验,模型显著性F检验的置信度全部为1,多元决定系数的平均值为0.95,表明线性模型假设成立、拟合效果良好。10个基谱代表脂肪、细胞质、细胞间质、DNA、血液、β-胡萝卜素、胆固醇等的拉曼谱,基谱的归一化拟合系数间接反映出这些成分的相对含量。用该模型拟合正常和肿瘤乳腺组织的拉曼宏观谱,病变前后细胞质和DNA的拟合系数增大、脂肪拟合系数减小,这反映出它们相对含量的增减,与已知的病理学结果一致。该研究有助于理解乳腺肿瘤组织的生化变化,并可能为分析该变化提供了有效手段。
2008 Vol. 28 (05): 1091-1094 [摘要] ( 1294 ) PDF (1238 KB)  ( 532 )
1095 山药近红外拉曼光谱分析
林文硕,陈荣*,李永增,冯尚源,黄祖芳,谢秉贤
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.026
采用785 nm半导体激光光源,全息光栅和近红外增强CCD探测器等光电器件,构建了一套近红外拉曼光谱探测系统,测试获得了山药的拉曼光谱及拉曼一阶导数谱。山药拉曼光谱谱中出现了477, 863, 936 cm-1等较强的特征峰,主要归属为蛋白质、氨基酸、淀粉、多糖等物质,与已知山药生化成分基本相符。在山药拉曼一阶导数谱中,467,484,870,943 cm-1处出现明显特征峰。对比山药拉曼光谱,在600~800 cm-1,1 000~1 400 cm-1区域内,山药拉曼一阶导数谱变化较为明显,可以更为清晰地表现山药拉曼光谱,能作为山药拉曼光谱分析的补充方法。
2008 Vol. 28 (05): 1095-1097 [摘要] ( 1270 ) PDF (468 KB)  ( 568 )
1098 基于光谱波段自相关的水稻信息提取波段选择
王福民,黄敬峰,徐俊锋*,王秀珍
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.049
通过大田试验,使用ASD光谱仪测量水稻不同生育期的冠层光谱,将光谱以10 nm为步长进行合并,再将不同日期光谱的所有波段组合计算相关系数平方(R2),生成R2矩阵,并绘制R2分布图。根据R2越大,光谱波段之间冗余信息越多,R2越小,水稻光谱波段信息含量越多的原则,在所有测量日期中选择出前100个R2最小值对应的波段,将这些波段进行统计分析。结果表明,可见光区域各个波段之间和红外(近红外和短波红外)区域各个波段之间都含有大量冗余信息。水稻信息量丰富的波段主要集中在可见光的长波波段,红边波段,近红外第一和第二峰值波段,以及短波近红外第一峰前区(1 530 nm附近)和第二峰值区(2 215 nm附近)。比较水稻与其他植被对于最优波段的选择,400~410,630~650和1 520~1 540 nm三个波段区间表现为水稻信息提取较为独特的波段。
2008 Vol. 28 (05): 1098-1101 [摘要] ( 893 ) PDF (522 KB)  ( 575 )
1102 基于光谱和神经网络模型的作物与杂草识别方法研究
朱登胜1,潘家志2,何勇2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.023
利用光谱技术来识别作物与杂草是精细农业中一个非常重要的研究内容,但光谱数据中含有大量冗余数据,如何预处理以及建立识别模型,是决定识别准确率的关键。利用在325~1 075 nm波段的光谱识别了三种杂草(牛筋草、凹头苋、空心莲子草)与大豆幼苗。在幼苗生长的第三周与第六周分别采集杂草与作物的光谱,共378个样本。用其中的250个光谱样本,包括第一期和第二期采集的光谱样本,在采用db12小波经过三层分解后,将其小波系数作为输入数据建模,构造了一个径向基函数神经网络。然后,利用余下的光谱样本检验该模型的识别能力。结果表明,该模型对作物与杂草光谱具有极强的识别能力,只有3个第二期的牛筋草样本被判断为空心莲子草,其余的样本全部正确识别。这个结果表明,采用可见/近红外光谱识别大豆幼苗与三种伴随生长的杂草是可行的,同时也说明,随着作物的生长阶段的不同,其光谱的变化不会影响到种类识别。
2008 Vol. 28 (05): 1102-1106 [摘要] ( 2047 ) PDF (1020 KB)  ( 497 )
1107 酸度对氧氟沙星与牛血清白蛋白结合的影响
唐臻强1,贺干武2,易平贵1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.048
牛血清白蛋白在不同pH的溶液中存在N(pH ~7.0),B(pH ~9.0)和E(pH 3.5以下)等几种同分异构形态。 采用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了酸度对牛血清白蛋白(BSA)的结构以及对不同结构的BSA和氧氟沙星的相互作用的影响,应用荧光猝灭现象和Frster理论,求出了4个不同pH下两者结合的猝灭常数、 能量转移效率和结合距离等参数。结果显示,氧氟沙星与牛血清白蛋白在pH 4.9时结合常数最大(1.928 1×105 L·mol-1),结合距离小(r=2.55 nm),猝灭效应最好(8.63×104 L·mol-1);氧氟沙星与牛血清白蛋白的结合过程中,静态猝灭和非辐射能量转移是导致牛血清白蛋白荧光猝灭的原因;中性、 弱酸和弱碱性环境对两者的结合没有太大的影响,静电作用不是两者相互作用的主要作用力。使用同步荧光技术考察了氧氟沙星对BSA构象的影响。
2008 Vol. 28 (05): 1107-1110 [摘要] ( 651 ) PDF (1008 KB)  ( 507 )
1111 非独立模式算法下粒径分布反演及分类的研究
孙晓刚,唐红,原桂彬
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.024
在光全散射法颗粒粒径测量中,提出一种非独立模式算法下粒径分布反演及分类的方法。对被测颗粒系分别按照不同的粒径分布函数同时进行反演,并依据反演误差大小判断被测颗粒系符合哪种分布函数。仿真实验结果表明,在非独立模式下,完全可以利用已知的不同分布函数的反演误差作为分类依据,从而更准确地确定被测颗粒系的粒径分布。采用的遗传反演算法能够在3个可见光波长下得到较准确的粒径分布,反演结果稳定可靠,最大限度地减少了多个波长的使用,从而对光源有更大的选择余地。对透射消光测量结果加入5%随机噪声时,单峰分布颗粒系的反演误差小于5%,多峰分布颗粒系的反演误差小于10%。整个算法运行时间小于2 s。该方法具有原理简单,计算速度快等优点,能够满足颗粒粒径在线测量的要求。
2008 Vol. 28 (05): 1111-1114 [摘要] ( 2079 ) PDF (698 KB)  ( 524 )
1115 异型双功能交联剂SPDP对C-藻蓝蛋白的光谱影响
颜世敢1,3,陈秀兰1,张熙颖1,周百成1,2,张玉忠1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.005
一步阴离子交换层析法由钝顶螺旋藻中高效制备高纯度的C-藻蓝蛋白,纯化的C-藻蓝蛋白最大吸收峰位于620 nm,室温最大荧光发射峰位于640 nm。用异型双功能交联剂SPDP对C-藻蓝蛋白进行蛋白质交联,不同摩尔比的SPDP对C-藻蓝蛋白溶液的吸收光谱和室温荧光发射光谱有显著影响。随着SPDP/C-藻蓝蛋白摩尔比的增加,C-藻蓝蛋白的吸光度和相对荧光强度均不同程度降低,且室温荧光发射峰由640 nm蓝移至630 nm。光谱研究结果表明用SPDP对C-藻蓝蛋白进行蛋白质交联时SPDP/C-藻蓝蛋白的摩尔比应小于100,否则荧光强度和荧光特性将发生显著改变。
2008 Vol. 28 (05): 1115-1117 [摘要] ( 2926 ) PDF (574 KB)  ( 566 )
1118 含喹啉基团的杯芳烃衍生物的合成及其Zn2+和Cu2+配合物光谱性质的研究
刘时铸,汤又文*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.012
杯[4]芳烃下缘引入荧光基团,合成了一种具有荧光特性的新型杯[4]芳烃衍生物(25,27-二2-甲基喹啉杯[4]芳烃, 简称MQBC)。通过红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱、质谱等波谱分析确定其结构。研究了MQBC的紫外光谱和荧光光谱,并对其Zn2+和Cu2+配合物的荧光性质进行了分析。MQBC与Zn2+和Cu2+作用主要源于其杯式腔体下缘的氧原子提供孤对电子参与配位,紫外光谱实验发现MQBC与Zn2+作用后,226 nm处的吸收强度减弱,315 nm处吸收强度增强,同时测定了结合常数(K=2 064 L·mol-1)与结合比(n=1),MQBC有用于对微量Zn2+检测的前景。荧光光谱实验发现MQBC存在分子内光诱导电子转移过程(PET),导致其荧光较弱;当其与Zn2+和Cu2+生成配合物后,光诱导电子转移受阻,荧光增强。文章初步探讨了光诱导电子受阻作用机理,研究了Zn2+和Cu2+浓度对荧光强度的影响。
2008 Vol. 28 (05): 1118-1121 [摘要] ( 1468 ) PDF (1039 KB)  ( 456 )
1122 TiO2柱撑蒙脱土的制备及其对品红降解的催化反应
杨武,成莉燕,薛再兰,郭昊,高锦章
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.013
基于TiO2光催化剂的优良光催化活性,采用酸性溶胶法合成了TiO2柱撑蒙脱土复合光催化剂,利用IR, UV-Vis, TG/DTA, XRD及SEM等手段对复合催化剂进行了表征,通过太阳光对酸性品红光催化降解实验,考察了催化剂的光催化活性。该催化剂比纳米TiO2对酸性品红的光催化降解反应表现出更高的催化活性,而且更易于沉降、回收。当TiO2柱撑蒙脱土光催化剂的用量为0.2 g·(100 mL)-1,酸性品红溶液的pH值为3时,在太阳光下40 min内酸性品红基本降解完全,而且该降解过程符合Langmuir-Hinshelwood方程。X射线衍射(XRD)分析表明钛柱撑蒙脱土的层间距较钠基蒙脱土有明显的增大,紫外-可见吸收光谱表明TiO2柱撑蒙脱土比纳米TiO2具有更高的光吸收效率。
2008 Vol. 28 (05): 1122-1125 [摘要] ( 1457 ) PDF (1533 KB)  ( 524 )
1126 DNA测序信号去噪分析的一种新方法
郑华1,2,王立强1,石岩1,汪洁1,陆祖康1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.016
在DNA荧光测序中,噪声会影响分析的准确度和检出限。相比其他滤波方法,小波分析具有良好的时频域分辨特性。在小波去噪处理中,正确选择合适的小波基函数、去噪阈值和分解层数直接关系到信号去噪处理的质量。为了真实构建噪声模型并准确评价去噪算法的有效性,实验中通过实际系统中采集到的噪声信号叠加理想荧光信号构建DNA测序仿真信号,去噪分析的结果表明:选择sym7小波基函数、分解层数(lev=5)与使用固定格式软阈值,有效去除了DNA测序信号的噪声;处理后,信号的信噪比提高了5倍以上。将其用于处理实际的DNA电泳荧光信号,相比基于随机噪声模型的算法,去噪后的信号更加真实可靠。
2008 Vol. 28 (05): 1126-1129 [摘要] ( 1297 ) PDF (891 KB)  ( 546 )
1130 海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征
任保卫1,2,赵卫红1*,王江涛3,王璐4
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.017
利用三维荧光光谱技术监测了中肋骨条藻(Skeletonema costatum),塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense),微小亚历山大藻(Alexandrium mimntum),锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)及海洋原甲藻(Prorocentrum micans)实验室培养过程中产生的荧光溶解有机物。中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质,而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大,原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致,此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似,例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻,但具体荧光峰位置有所不同。
2008 Vol. 28 (05): 1130-1134 [摘要] ( 342 ) PDF (1726 KB)  ( 566 )
1135 荧光法研究木犀草素与人血清白蛋白的相互作用
张志恒1,李彩瑞2,马晶军1,吴秋华1,王春1,仵茜1,王志1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.014
用荧光光谱、同步荧光光谱和紫外吸收光谱方法,研究了木犀草素与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。研究表明木犀草素对HSA有较强的荧光猝灭作用,根据不同温度下木犀草素对HSA的荧光猝灭作用,利用Stern-Volmer方程处理实验数据,表明木犀草素对HSA的荧光猝灭作用属于静态猝灭。根据Fōrster非辐射能量转移理论计算了木犀草素与HSA间的结合常数和结合位点数,求得了木犀草素与HSA间的结合距离r。热力学数据表明二者主要靠疏水作用力结合。同时用同步荧光光谱探讨了木犀草素对HSA构象的影响。
2008 Vol. 28 (05): 1135-1139 [摘要] ( 2367 ) PDF (1112 KB)  ( 627 )
1140 TMB·TCNQ和硬脂酸混合LB膜的制备及表征
王一兵,吴卫红,芦菲,王海水*,席时权
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.036
将没有双亲性的电荷转移配合物TMB·TCNQ (TMB:3, 3′,5,5′-Tetramethylbenzidine;TCNQ:7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)通过与硬脂酸混合组装制备了混合LB膜。TMB·TCNQ和硬脂酸的摩尔比例在1∶1, 1∶2和1∶3的情况下都可以成功进行组装。利用紫外-可见-近红外光谱、透射和掠角反射红外光谱、X射线衍射以及原子力显微镜研究了混合LB膜中各组分的结构、分子取向和表面形貌等。研究结果表明,混合LB膜中的TMB·TCNQ是混合堆积排列的,电荷转移度ρ约为0.35。配合物中的电子给体TMB和电子受体TCNQ分子的苯环平面都垂直于基底表面。硬脂酸的碳氢长链以一定角度倾斜于基底表面。混合LB膜的小角X射线衍射图中出现了两组衍射峰。混合比例为1∶1的单层和多层LB膜中出现纳米棒和微粒,而且,纳米棒和粒子的数量随着LB膜层数的增加而增多。
2008 Vol. 28 (05): 1140-1144 [摘要] ( 265 ) PDF (1088 KB)  ( 528 )
1145 抗凝血酶Ⅲ的免疫共振散射光谱分析
江波1,2,蒋治良1*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.055
在pH 7.2的Tris-HCl缓冲溶液中和聚乙二醇6000(PEG-6000)存在下,羊抗人抗凝血酶Ⅲ与抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)发生免疫反应形成疏水性的免疫复合物微粒,导致体系的共振散射强度增强,在波长为368,491和538 nm处出现3个共振散射峰,其中491 nm处的峰最强。分别考察了pH、AT-Ⅲ和PEG-6000浓度、温育时间和温度、共存物质的影响。在选定条件下,AT-Ⅲ浓度在62.5~875 ng·mL-1范围内与491 nm处体系的散射强度呈良好的线性关系,其回归方程为ΔIRS=62.5c+1.36,相关系数为0.996,检出限为29.4 ng·mL-1。该方法简便、灵敏和选择性好,用于人血中AT-Ⅲ含量的测定,结果满意,回收率在90.2%~108.9%之间。
2008 Vol. 28 (05): 1145-1148 [摘要] ( 249 ) PDF (610 KB)  ( 454 )
1149 Meso-四(3,5-二溴-4-羟基苯基)卟啉褪色光度法测定蛋白质的研究与应用
颜梅,陈欣,张丽娜,马洪敏,孙舒婷,魏琴*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.019
采用吸光光度法研究了meso-四(3,5-二溴-4-羟基苯基)卟啉[T(DBHP)P]作为新型光谱探针与蛋白质相互作用的光谱行为。发现在pH 4.17 Britton-Robinson缓冲液中,吐温-80(Tween-80)微乳液介质可以显著增强了体系的灵敏度。在最佳实验条件下,考察了T(DBHP)P-蛋白质体系的吸收光谱特性,于425 nm处蛋白质的浓度在一定范围内与吸光度A呈良好的线性关系。分别用于测定牛血清白蛋白(BSA)和卵血清白蛋白(Ova),线性范围分别为0.50~6.00 μg·mL-1和0.05~0.60 μg·mL-1,检出限分别为0.11和0.039 μg·mL-1。实验结果表明,该方法具有较高的灵敏度、选择性和稳定性,成功地用于牛奶样品中蛋白质的测定,回收率为99.56%~100.2%,相对标准偏差低于2.2%。从而建立了一种测定蛋白质的灵敏方法并用于食品分析领域中。另外考察了离子强度及温度对体系的影响。
2008 Vol. 28 (05): 1149-1152 [摘要] ( 2751 ) PDF (614 KB)  ( 516 )
1153 20年前后正常人肺组织51种元素含量比较
曾静1,2,欧阳荔1,2,王小燕1,2,刘雅琼2,解清2,诸洪达3,武权3,樊体强3,王京宇1,2*
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.006
采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、发射光谱仪(ICP-AES) 及石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)对采自1982-83年及2004-05年的正常男性肺样品中的51种元素含量进行了测定及比较。样品经微波消解及敞开式酸法消解。结果显示,2004-05年样品相比于1982-83年样品,Na,Mg,P,K,As,Mo,Ag,Ba,Bi及除Sc外的所有被测稀土共23种元素的含量显著降低,Zn,Ga,Ge,Se,Au和Zr六种元素含量显著增加。这种变化可能与20年前后外界环境的改变及生活、饮食习惯等的改变有关,如20年前肺中稀土的高含量可能由于当时大量的稀土农用引起,而20年后某些微量有益元素(Zn和Se)明显上升与近年来健康意识提高有关,此外近年样品Pb, Cd, Cr和Ni等重金属元素含量的增加则有可能与空气质量恶化等因素有关。一半以上被测元素含量发生显著改变,故基于元素含量的正常值范围有必要在不同时期做出相应的调整。
2008 Vol. 28 (05): 1153-1156 [摘要] ( 884 ) PDF (400 KB)  ( 466 )
1157 电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定槲寄生中的微量元素
李俶1,倪永年2,郭岚1,李莉1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.022
采用硝酸-双氧水对槲寄生全药及煎煮液进行湿法消解,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定试样中Cu,Mg,Zn,Mn,Ni,Se,K,Na,Ca和Fe等元素的含量。该法的的加标回收率为91.6%~108.9%,变异系数为0.47%~4.59%,具有良好的准确度和精密度。结果表明:槲寄生中含有丰富的K和Ca元素,Na和Mg的含量也相对丰富,为进一步研究槲寄生的药理提供了科学的数据。
2008 Vol. 28 (05): 1157-1159 [摘要] ( 1977 ) PDF (486 KB)  ( 514 )
1160 基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测
郑立华,李民赞*,潘娈,孙建英,唐宁
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.020
利用BP神经网络预测方法,建立了基于近红外光谱技术的土壤有机质含量和土壤全氮含量的分析模型。试验共测量了150个田间土壤样本的近红外光谱,首先采用局部加权散点图平滑滤波法对光谱曲线进行了平滑处理,然后根据对目标参数进行的聚类分析结果进一步平均了输入光谱,最后将反射光谱数据进行对数转换后与目标数据一起进行了归一化处理。对预处理后的光谱数据首先进行主成分分析,然后提取贡献率超过99.98%的主成分建立BP神经网络模型。对土壤有机质含量的分析结果:模型拟合精度为0.999,预测精度达到0.854。对于土壤全氮含量的分析结果:模型的拟合精度近似为1,预测精度达到了0.808。研究表明,基于近红外光谱技术的土壤参数BP神经网络预测模型具有较高的鲁棒性和较强的容错能力。
2008 Vol. 28 (05): 1160-1164 [摘要] ( 2838 ) PDF (1164 KB)  ( 541 )
1165 长白山区野生、种植贝母和白术中微量元素的ICP-MS对比分析
姚艳红1,许桂花2,张敬东1,李承范1,李东浩1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.010
用ICP-MS对长白山区野生、种植的贝母和白术中草药中Cu,Fe,Zn,Mg,Mn,Sr,Cr,Co,Se,Pb和Cd等多种微量元素进行了分析测定。比较了灰化法和微波消解法处理样品对测定结果的影响,研究表明,用HNO3-H2O2作消化液微波消解处理样品,精密度和回收率较好;在选定的实验条件下,各元素间互不干扰,可在同一样品液中进行多种元素的分别测定;贝母和白术含有丰富的Cu,Fe,Zn,Mg和Mn,野生的贝母和白术中Fe含量较种植的高;重金属元素Pb、Cd含量野生较种植的低;野生贝母和白术中都含有Co,而种植的贝母和白术中都未检出Co, RSD≤4.85%(n=7),加标回收率为 96.8%~103.4%。
2008 Vol. 28 (05): 1165-1167 [摘要] ( 2417 ) PDF (371 KB)  ( 581 )
1168 原子吸收光谱法测定膜荚黄芪不同器官矿质元素含量
王渭玲1,梁宗锁1, 2*,谭 勇2,段琦梅1
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.007
应用混合酸HNO3-HClO4 (4∶1) 在常压微沸条件下对膜荚黄芪根系及茎叶样品进行消解,采用原子吸收光谱法测定了膜荚黄芪不同器官即根及茎叶中五种人体必需矿质元素K,Fe,Zn,Mn和Cu含量,并对结果进行了统计分析与比较。该方法标准曲线相关系数为0.997 3~0.999 9, 加标回收率为92.88%~109.25%, 相对标准偏差(RSD,n=5) 为0.393 5%~3.175 2%。方法简单,结果可靠。结果显示,膜荚黄芪根及茎叶中5种矿质元素含量顺序均为K>Fe>Zn>Mn>Cu。膜荚黄芪不同器官矿质元素含量不同,根中富含Fe,Zn,Cu元素,根内Fe含量是茎叶的1.54倍。茎叶中也含有丰富的矿质元素,特别是K和Mn元素。茎叶中K含量是根的1.63倍,这与黄芪的药效相符合。试验结果将为研究矿质元素在黄芪植株中的分布以及矿质元素含量与黄芪药效相关性提供理论依据。
2008 Vol. 28 (05): 1168-1171 [摘要] ( 1914 ) PDF (542 KB)  ( 580 )
1172 微波消解-火焰原子吸收光谱法测定秦艽和麻花秦艽中多种微量元素
周玉珊1,张西玲1,汪荣斌1,夏琦2,安霞2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.021
密封微波消解已被运用于火焰原子吸收光谱法对中草药中微量元素含量的测定过程中。微波消解法具有方便省力,安全快捷,污染少,样品溶解完全等特点。选用硝酸和双氧水(5∶1)的混合消化液作为消解剂进行微波消解。运用火焰原子吸收光谱法测定了秦艽和麻花秦艽中的Fe,Mn,Ni,Cu,Zn,Ca,Mg,Cr等八种微量元素的含量。进行了微波消解条件的选择及消化结果精密度实验,该方法的加标回收率为88.1%~114.5%,相对标准偏差(RSD)<3.12%,具有较为良好的准确度和精密度。结果表明,秦艽和麻花秦艽均富含Ca,Mg,Fe,Mn,Zn等元素,而Ni和Cr含量均较低。通过对秦艽和麻花秦艽微量元素含量的比较,发现秦艽中的Mg, Fe, Mn, Ni含量较高,而麻花秦艽中的Zn, Cu, Ca, Cr含量较高。此结果为探讨微量元素与秦艽和麻花秦艽的药效关系提供了一定的科学数据。并且,通过本实验为秦艽和麻花秦艽的进一步研究和综合开发利用提供了新的科学依据。
2008 Vol. 28 (05): 1172-1175 [摘要] ( 706 ) PDF (453 KB)  ( 563 )
1176 痕量砷的形态分析方法研究进展
朱志良,秦琴
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.018
综述了近年来痕量As测定方法的研究进展,从分光光度法、原子吸收光谱法、氢化物-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体法、X-射线荧光法、色谱分离技术与原子特征检测联用等6个方面介绍了目前有关痕量As分析方法的基本特点和应用实例,比较了各种方法的优缺点和适用范围。文章指出,痕量As的分析测定目前虽然已经取得很大进展,当已有方法真正涉及形态分析的不多,而且在实际分析应用中存在设备昂贵难以推广等缺点。今后的发展方向应该是,进一步深入研究各种高效的痕量As分离技术,实现对各种形态痕量As的直接、快速、高选择性的分离和分析,同时,各种现代分析技术的联用测定痕量As将是今后发展的重点方向之一。
2008 Vol. 28 (05): 1176-1180 [摘要] ( 1716 ) PDF (691 KB)  ( 457 )
1181 EDXRF微量元素分析在文物断源断代中的研究
周少华1*,付略1,梁宝鎏2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.028
能量色散X荧光分析(EDXRF)是重要的元素成分析方法之一,现已成为一种强有力的定性和精确定量的无损分析测试技术。能量色散X荧光分析(EDXRF)技术具有不破坏分析样品,并能快速进行钠(Z11)至铀(Z92)的多元素的同时分析,以及分析的浓度范围宽广,精度高等特点,因此,特别适合于进行文物材料的成分分析研究,尤其适合测试极其珍贵的古陶瓷完整文物样品分析与鉴定。文章运用该方法对选自杭州南宋官窑窑址、龙泉古窑址出土的14个样品的南宋官窑青瓷、南宋龙泉窑青瓷和现代仿古青瓷等进行了元素分析的对比研究,分析测定古陶瓷样品中胎、釉的主、次量及微量元素组成,寻找组成中的“指纹”特征元素,试图为古陶瓷文物的断源、断代研究和真伪鉴定提供科学依据。研究结果表明能量色散X荧光分析(EDXRF)是一种较理想的文物研究和鉴定的科学分析手段。
2008 Vol. 28 (05): 1181-1185 [摘要] ( 2509 ) PDF (11939 KB)  ( 508 )
1186 数字X射线图像处理及直接测定物体微密度的研究
夏萍1,徐光明2,印崧1,刘盛全1*,许良元1,3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.011
数字X射线图像(DR图像)由于受成像设备内部因素和外界环境的影响,其图像噪声较大,且背景亮度不均匀,因此,若要正确地识别图像,必须对其进行处理。本文对数字X射线图像进行了分析,采用自适应滤波、直方图均衡技术和差影法理论对图像进行处理,结果表明:图像处理可以消除噪声、增强图像亮度、矫正背景误差。为了进一步验证该处理方法的可行性,文章以非均质材料杨树木材为实验材料,应用数字X射线图像的灰度值与穿透物材料密度的线性关系直接测定物体微密度,将DR图像法测定的结果与微密度测量仪测定的结果进行对比,结果表明:对于早晚材难以识别的杨树木材,DR图像系统测定的结果比微密度仪更准确,DR图像法直接测量物体微密度值是可行的。
2008 Vol. 28 (05): 1186-1190 [摘要] ( 749 ) PDF (1728 KB)  ( 542 )
1191 第4代太空防风的X射线荧光研究
关颖1,杨腊虎2,丁喜峰1,郭西华1,朱艳英1,史锦珊3
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.008
利用我国发射的神舟三号飞船搭载防风种子,回收后在地面上筛选繁育,定向培育成新品种获得优良的种质资源。本文用X射线荧光光谱法(XRF)对枝叶和产量等方面占优势的第4代太空及地面组防风药用部分的元素含量进行测定和对比分析。两组样品的元素种类基本相同, 但多种矿质元素含量是太空组>地面组。尤其是太空防风中与性味功效和归经相关的Zn,Fe,Mn和Cu含量比地面组分别提高到4.39,1.23,0.84和0.90倍。太空防风矿质元素指标明显优化。XRF方法可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。利用太空搭载防风种子可以筛选出多种元素优化的防风药材新品种。
2008 Vol. 28 (05): 1191-1193 [摘要] ( 2039 ) PDF (396 KB)  ( 588 )
1194 同步辐射X射线荧光对双柏恐龙化石的分析
王怡林1,杨群1,Ablett J M2
DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593.2008.05.009
首次使用同步辐射X射线荧光法(SXRF)测试了双柏县安龙堡的恐龙化石,在其截面上原位获得了Ca,Fe,Mn,Cu,Zn,As,Y和Sr等八种元素的分布图。测试结果表明,各种元素在化石中的分布是非均匀的,与一般的矿物岩石元素的分布不同。元素分布图表明,在双柏恐龙化石中未检测到As元素,与四川自贡恐龙由于As元素高的非正常死亡相比,双柏恐龙属正常死亡情形。在分布图中容易看出,化石中的Fe和Mn元素是共生的;Sr和Y两种元素也是共生的,显示化石在成岩过程中,所含Fe,Mn,Sr,Y的化合物胶体均为带异种电荷的颗粒,据此可推知当时这些元素所属化合物的可能形式。同步X射线荧光显微探测法研究恐龙化石元素分布具有原位、快速、准确、直观等优势,它可以将共生元素分离开来,这是XRD和等离子光谱等测试手段不能实现的。恐龙化石微量元素的分布,揭示了化石微区矿物结构的相关信息,这对于挖掘化石蕴涵的古地质特征,恢复古地理、古地质研究的潜力具有重要意义。
2008 Vol. 28 (05): 1194-1198 [摘要] ( 1557 ) PDF (964 KB)  ( 541 )