光谱技术结合化学计量学分析方法快速检测阿维菌素的试验研究

生物农药阿维菌素是一种微溶于水的高毒杀虫剂,有广谱、高效等特点,在防治水稻螟虫,稻纵卷叶螟方面表现优异,但对水生生物高毒。为了探讨利用光谱技术现场快速检测水体中生物农药阿维菌素的可能性,测定了其在紫外/可见光波长范围内的不同浓度吸光度光谱数据,建立其快速有效的定量分析模型。使用不同光程比色皿采集一定浓度范围的阿维菌素农药样本光谱数据进行对比,得到最佳光谱数据用于后续定量处理分析。将波长范围为200~500 nm的光谱数据采用Savitzky-Golay卷积平滑法(S-G平滑法)进行数据预处理,将原始光谱数据和S-G平滑法预处理后的光谱数据校正集和预测集分别按不同比例采用Sample set partitioning based on joint x-y distance(SPXY)算法进行样本集划分,并分别建立PLS模型进行比较。再将划分样本集后优选出的光谱数据采用主成分分析(Principle component analysis,PCA)结合马氏距离阈值法(Mahalanobis Distance,MD),即PCAMD算法剔除异常样本,再将剔除异常样本后的光谱数据采用竞争性自适应重加权采样法(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)筛选特征波长变量,建立S-G平滑-SPXY-(PCA-MD)-CARS-PLS定量分析模型。结果表明,100 mm光程比色皿获得的光谱数据最佳,245.4 nm处为阿维菌素特征吸收峰。原始数据经S-G平滑法预处理、SPXY划分样本集、PCA-MD剔除异常样本以及CARS筛选特征波长变量后建立的定量模型最优,模型评价系数R2p为0.9988,预测集均方根误差为0.0611,剩余预测残差为29.5894,该方法有效简化了模型并提高了模型精度和稳健性。研究表明,生物农药阿维菌素的紫外/可见光吸收光谱数据结合化学计量学分析方法能够用来定量分析生物农药阿维菌素浓度。

不同稻虾种养模式土壤溶解性有机质光谱特征

稻虾种养的农业活动显著改变了田间生物化学因子,土壤溶解性有机质(DOM)是其中之一。本研究利用紫外-可见吸收光和三维荧光光谱技术,耦合平行因子分析,对有环沟式稻虾轮作和共作、无环沟式稻虾共作和传统稻作4种稻虾种养模式土壤DOM的特征进行了研究。结果显示,不同稻虾种养模式土壤DOM紫外吸光度和比吸收系数均低于传统稻作,光谱斜率比(SR)均值为0.9~2.0;254 nm和365 nm处紫外吸光度的比值(E2/E3)在无环沟稻虾共作模式中最小,水稻单作中E2/E3值相对于稻虾种养模式大;300 nm和400 nm处紫外吸光度的比值(E3/E4)在稻虾种养模式均<3.5,水稻单作>3.5。4种模式的荧光指数>1.9,腐殖化指数<4,自生源指数为0.6~0.7。不同模式均解析出2个类蛋白质组分(类络氨酸、类蛋白物质)和2个类腐殖质组分(腐殖酸、类腐殖质),与生物源密切相关的类络氨酸组分占比较高且与其他组分均呈负相关,其余组分相互呈正相关。上述结果中,紫外-可见吸收光谱参数表明稻虾种养降低了土壤DOM的腐殖化程度、芳香性和物质组成,稻虾种养土壤腐殖质类DOM腐殖酸为主,水稻单作以富里酸为主;4种模式的土壤DOM既有内源也有外源,其中无环沟稻虾共作模式土壤DOM分子量最大,且有一定外源性特征,说明土壤保肥能力较好,在4种模式中综合效益最佳;三维荧光光谱分析表明不同模式下土壤DOM的物质组成无明显差异,研究认为这与农田管理措施的间接影响等有关,占比较高的络氨酸组分来源不同于其他组分,可能与微生物对DOM或其他物质的分解转化有关,而腐殖酸、类蛋白物质和类腐殖质组分很可能有高度的同源性;不同种养模式之间的淹水差异通过影响溶解性有机碳(DOC)和DOM的释放,从而影响种养模式之间DOM光谱特征。

鸡粪堆肥水溶性有机物特征紫外吸收光谱研究

采用紫外-可见吸收光谱,对不同堆肥时期样品中水溶性有机物(DOM)的特征吸收参数进行了研究。结果显示,堆肥进行时样品DOM中的非腐殖质物质不断转化为腐殖质类物质,并且腐殖质物质的芳构化及分子量增加,腐殖化程度加大,同时苯环结构上的脂肪链降解成羰基、羧基等官能团。相关性分析显示,相同DOM浓度(DOC)样品在254与280nm的吸收值SUVA254,SUVA280,226～400nm吸光度的积分A226～400两两间均达到极显著正相关,与DOC均显著负相关,但以A226～400与DOC相关性最高;253和203nm吸光度比值E253/E203与SUVA254,SUVA280及A226～400均达到显著相关,但与DOC的相关性不如后三者;250和365nm吸光度比值E250/E365及465和665nm吸光度比值E465/E665与其他参数均不相关。分析结果表明,随着堆肥的进行DOM稳定度增加,对重金属配位能力增强;在所研究的紫外-可见光谱吸收参数中,A226～400最能反映堆肥腐熟度变化。

烟草过氧化物酶Ⅰ-的紫外可见吸收光谱研究

通过对烟草过氧化物酶Ⅰ (TOPⅠ )的紫外 可见光谱进行分析 ,证实了TOPⅠ为一含血红素的酸性蛋白酶。发现pH变小 ,TOPⅠ的在紫外 可见区的Soret带特征吸收峰出现蓝移 ;当pH变大时 ,则产生红移。变性剂脲对TOPⅠ的紫外 可见光谱的影响结果表明 ,当加入变性剂后 ,变性的TOPⅠ可能发生了去折叠的结构变化 ,使肽链充分伸展。向脱铁烟草过氧化物酶TOPⅠ加入相同量的Fe(Ⅲ ) ,Fe(Ⅱ ) ,Cu(Ⅱ ) ,Zn(Ⅱ ) ,Co(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ ) ,Sn(Ⅱ )金属离子后 ,发现除Fe(Ⅲ )基本不变外 ,溶液的UV Vis谱图发生变化 ,Soret带的最大特征吸收峰均发生不同程度的蓝移 ,且峰强减弱 ,α带和 β带特征吸收峰位置基本不变 ,但二者的相对峰强均略有减弱。

苏丹Ⅲ在不同溶剂中的紫外-可见光谱研究

研究了苏丹Ⅲ在不同溶剂中的紫外一可见吸收光谱，探讨了极性、非极性及混合溶剂对苏丹Ⅲ的紫外一可见光谱的影响。结果表明，苏丹Ⅲ的主要吸收峰位于200-230nm，340~360nm及490~510nm区间。在200-230nm的中紫外区，苏丹Ⅲ在极性溶剂中呈双峰吸收，非极性溶剂中随苏丹Ⅲ浓度增加吸收峰由双峰变为单峰，混合溶剂中吸收双峰消失，红移至310nm处，呈单峰状。苏丹Ⅲ在环己烷、石油醚、甲醇、乙腈和香蕉水这5种溶剂中的摩尔吸光系数（ε）均在10^4数量级。

负载型三维粒子电极降解甲基橙模拟废水研究

采用负载型活性炭为填充电极的三维电极法处理甲基橙模拟废水,研究了不同粒子电极的处理效果,考察了影响模拟废水中色度与COD去除率的因素,探讨了甲基橙降解的反应动力学,并运用紫外-可见吸收光谱初步研究了甲基橙的降解机理.结果表明,负载锰的氧化物的粒子电极处理效果最好,降解3h后,色度与COD去除率分别达95%与80%;通过单因素实验确定的最佳实验条件:槽电压12V,初始pH值为3,辅助电解质浓度0.05mol/L.反应动力学分析显示,甲基橙降解反应表现为一级反应动力学.紫外-可见吸收光谱分析结果表明,以负载型活性炭为粒子电极的三维电极法对模拟废水中的色度与COD具有很好的降解效果.

森林凋落物淋溶中的溶解有机物与紫外-可见光谱特征

对格氏栲(Castanopsiskawakamii)和杉木(Cunninghamialanceolata)人工林新近凋落物、半分解层(F层)和分解层(H层)凋落物进行室内模拟淋洗实验,研究了凋落物淋溶过程中溶解有机碳(DOC)浓度变化及紫外-可见(UV-Vis.)光谱特征。结果表明,格氏栲和杉木人工林新近凋落物淋出液的DOC浓度较低,F层淋出液的DOC浓度较高;格氏栲凋落物淋出液的DOC浓度基本上随淋溶次数的增加而降低,杉木的则先升后降。淋出液中溶解有机物(DOM)的紫外吸收值均随波长的增加而减小,且UV-Vis.吸收曲线均在200nm附近出现吸收峰,不同来源DOM的E240/E420存在显著差异;同一样品各次淋出液的DOC浓度与E200有很好的线性关系(R2>0.90),据此,可用E200值估算DOC浓度。

洱海沉积物不同分子量溶解性有机氮空间分布及光谱特征

利用超滤技术对洱海沉积物溶解性有机氮(DON)进行分子量分级,探究了DON各组分空间分布特征,并运用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱对其结构进行了表征.结果表明,洱海沉积物总DON含量ω(DON)为23.46—61.40 mg·kg-1,平均值为37.19 mg·kg-1,空间分布总体呈现南部>北部>中部的趋势;分子量大于1K Da的大分子组分ω(>1KDa)占ω(DON)的比例为79.1%—93.0%,即洱海沉积物DON是以大分子为主.沉积物DON各组分的芳香性及腐殖化程度较高,芳香环取代基中活性官能团种类较多,且南部芳香性及腐殖化程度最高,北部芳香环取代基种类最多;大分子组分DON含有类富里酸荧光物质,其来源于陆源输入和微生物降解共同作用.由此可见,洱海沉积物DON主要由大分子物质组成,其腐殖化程度较高且含类富里酸荧光物质,而此类DON对藻类的生物有效性较低,这可能是洱海沉积物氮含量较高而上覆水氮浓度较低的原因之一,即沉积物DON分子组成及其结构特征可在一定程度上作为湖泊营养水平的衡量指标.

牛粪堆肥过程中水溶性有机物演化的光谱学研究

采用紫外-可见吸收光谱、^1H-核磁共振（NMR）和同步荧光光谱,研究了牛粪堆肥水溶性有机物（DOM）的结构特征及其演化规律.紫外-可见吸收光谱分析显示,SUVA254由堆肥起始的1.161上升至堆肥结束的2.543;E465/E665在整个堆肥过程中呈现上升趋势,变化范围在2.333～3.500;260～280,460～480,600～700nm范围内的面积积分A1、A2和A3均呈现出先增大后减小的趋势,峰值分别出现在26,14,14d.^1H-NMR分析显示,堆肥0d到堆肥41d,0.5～3.1δ面积积分所占比例从43.06%下降至8.63%,3.1～5.5δ从56.07%上升至89.68%,5.5～10δ不足总体的6%且变化趋势不明显.同步荧光光谱结果显示,经过41d的堆肥,蛋白质类物质区积分面积比例（APLR）由0.331下降到0.252,而富里酸类物质区积分面积比例（AFLR）由0.325增加到0.336,同时胡敏酸类物质区积分面积比例（AHLR）由0.344增加到0.412;AFLR/APLR比与同步荧光光谱3个荧光峰峰高存在显著相关性,AHLR/AFLR与两个荧光峰光强的比值I351/I284和I382/I351存在显著相关性.上述结果表明,随着堆肥进行,DOM中的非腐殖质物质转化为类腐殖质,同时其芳香性结构增多,碳链结构发生氧化反应,分子量从小变大,堆肥腐殖化程度加大,稳定度增加.

堆肥中亲水性有机物还原容量表征及影响因素研究

还原容量(RC)是衡量水溶性有机物(DOM)还原特性的重要指标。分别取未腐熟和腐熟后筛分的堆肥样品提取DOM并分离亲水性组分(Hy I)作为电子供体及电子穿梭体,以3种不同形态的铁作电子受体测定其还原容量。结果表明,对于3种形态的电子受体Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3和柠檬酸铁(FeCit),腐熟筛分后Hy I的还原容量值分别为15.88,13.41和51.45 mmol e-/mol C,均大于未腐熟阶段的Hy I还原容量值13.45,11.77和43.16 mmol e-/mol C。同时还发现不同电子受体对Hy I的还原能力影响明显,FeCit条件下测得的RC值明显高于在Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3条件下的RC值。而且Hy I的微生物还原容量低于本底还原容量。通过紫外-可见光谱特征值(包括SUVA254和SUVA280)、特征值比值(包括A250/A365和A465/A665)及面积积分比值分析发现,芳香族、不饱和共轭双键结构、芳化度和有机质分子量都会对Hy I氧化还原能力产生影响;结合三维荧光光谱体积积分值及百分比分析发现,类腐殖质(包括类富里酸和类胡敏酸)相对含量是Hy I还原容量主要影响因素。本研究为科学表征亲水性组分的氧化还原特性、揭示其在堆肥体系污染物降解转化中的作用提供了科学依据。

几种炸油的紫外及可见光吸收光谱和介电常量变化的研究

本文报道了几种实际采集的炸油的紫外及可见光吸收光谱和介电常量的测量结果 .对检测炸油使用后质量变化所采用的几种物理方法进行了分析和讨论 .

武夷山不同海拔土壤水溶性有机物的紫外-可见光谱特征

水溶性有机碳（WSOC）是土壤中活跃的C库，在土壤有机质分解转化等过程中有着重要的作用。对武夷山不同海拔植被土壤水溶性有机碳的浓度和紫外-可见光谱进行研究，结果表明：在波长230～665nm间，不同海拔植被土壤水溶性有机物的紫外可见光吸收值均随波长的增加而减小，最大吸收值在230nm处；不同来源的吸光值E240／E420和E230／E250存在显著差异，同一海拔不同土层的水溶性有机碳浓度与E230有极显著的线性正相关关系（R为0．819～0．999，P〈0．01），据此，可用E230估测武夷山土壤水溶性有机碳的浓度。

2-氨基-3-氰基-4-氯-5-醛基噻吩类分散染料研究

合成了一系列以2-氨基-3-氰基-4-氯-5-醛基噻吩为重氮组分的分散染料,通过红外光谱、核磁共振谱、质谱等手段确证了所合成染料的结构.研究了染料的可见吸收光谱与染料结构之间的关系.测试了染料在涤纶上的牢度,该类染料水洗和摩擦牢度为4～5级,升华牢度在2～5级.

金黄色海水珍珠的无损检测

对金黄色海水珍珠(简称金珠)和颜色经过加工处理的金色珍珠(改色金珠)进行了检测和分析。放大观察下,金珠的表面光滑,颜色分布均匀,改色金珠表面损伤严重,纹理明显,局部有颜色富集。拉曼光谱中,金珠在275 cm-1有很明显的拉曼位移,改色金珠的谱线荧光背景明显高于金珠,275 cm-1处的拉曼位移基本被荧光谱线覆盖。紫外可见吸收光谱中,金珠在284、357 nm处有明显的紫外吸收,改色金珠在近紫外区没有特征吸收。根据放大检测、拉曼光谱以及紫外可见光谱的区别,可快速、无损、有效地鉴定区分金珠和改色金珠。

CTAB胶束微环境中BY增溶位置的探讨

本文用ＵＶ吸收光谱对（ＢＹ＋ＣＴＡＢ）体系胶束化过程中预胶束的形成，以及预胶束向胶束的转变过程进行了分析。采用Ｇｏｕｙ－Ｃｈａｐｍａｎ模型，建立了ＣＴＡＢ胶束微环境中ＢＹ表现解离常数与胶束结构参数之间的定量关系，根据水溶液和各种盐浓度条件下ＣＴＡＢ胶束溶液中酸碱解离常数的测量，分析了ＢＹ在ＣＴＡＢ胶束扩散层中的增溶位置，讨论了ＣＴＡＢ胶束对ＢＹ选择性吸附的特性。

二氧四胺大环配合物紫外-可见吸收谱

测量了二氧四胺大环配体及其 Cu( ) ,Co( ) ,Ni( )配合物的紫外 -可见吸收光谱 ,对谱带作了归属 ,发现配合物的 d- d跃迁波长满足λNi<λCo<λCu,并对其做了解释 .

荧光光谱法研究头孢孟多脂与牛血清白蛋白的相互作用

模拟生理条件下,用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究头孢孟多酯和牛血清白蛋白(BSA)结合反应的特征。研究表明:头孢孟多酯与BSA形成复合物,从而猝灭BSA的内源性荧光,该过程为静态猝灭过程。根据SternVolmer方程得出不同温度下结合位点数n和结合常数Ka;结合位点位于BSA的亚结构IIA中。通过计算相应的热力学参数,确定头孢孟多酯与BSA之间的作用力主要为静电作用力。利用同步荧光光谱探讨了头孢孟多酯与BSA作用前后白蛋白的构型变化。Hill系数nH<1,表明头孢孟多酯有弱的负协同作用。此研究不仅对于揭示体内药物动力学问题和指导临床合理用药具有一定意义,而且对药物分子设计及新药开发等也具有重要指导意义。

4-硝基-4′-氨基偶氮苯的光学性质研究

采用紫外可见吸收和二次谐波产生技术研究了"推-拉"型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光谱和二阶非线性光学特性.4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)分子能制成很好的LB多层膜,在稀溶液中以单体的反式异构体形式存在,在膜中主要以J-聚集体的形式存在,LB膜的紫外可见吸收谱的吸收峰较之溶液的发生了52nm的红移.NAALB膜的二阶非线性极化率χ(2)为19.59×10-8esu,一阶超极化率β值较大,约为1.974×10-29esu.其光学二阶非线性起源于电偶极子机制.

电纺C_(60)/PMMA微纳米纤维的结构与性能研究

将C60和PMMA溶于甲苯和DMF混合溶剂中,电纺制备了不同C60含量的PMMA膜,并用SEM、紫外吸收光谱(UV)、X-射线衍射(XRD)、荧光显微镜等对所制电纺膜进行了表征。研究发现,所得C60/PMMA电纺膜中,以纳米纤维为主,有少量微米纤维存在,纤维平均直径约为600 nm;C60的紫外吸收特征明显,且相对其在正己烷中的谱图略有红移;C60在PMMA中的分布比较均匀,可以观察到明显的荧光效应。

新型4-羟基香豆素衍生物的微波合成及其光谱性质

以4-羟基香豆素（a）为原料微波辐射合成了具有独特的生理活性和荧光性能的3,3′,3″,3′″-亚乙四基-4-羟基香豆素（b）、3,3′-苯亚甲基-双-4-羟基香豆素（c）和4-羟基香豆素-1,4-萘醌（d）系列4-羟基香豆素衍生物, 采用元素分析、红外光谱、核磁共振及质谱表征了产物的结构, 并对其紫外-可见吸收光谱及荧光光谱性质进行了研究, 探索了化合物的微观结构与其光学性能之间的关系. 研究结果表明, 具有“近平面”、大π共轭和对称型结构的化合物b具有较大的摩尔吸光系数及强荧光特性, 且浓度在0.50-1.50×10^-4 mol/L范围时, 其荧光强度随着浓度的降低而呈线性增加; 在pH=1.81-6.09时, 荧光强度随pH降低而减弱, 在pH 8.36~11.98时, 荧光强度随pH升高而减弱. 此外, 牛血清白蛋白（BSA）及脱氧核糖核酸（DNA）可与该化合物发生相互作用, 进而敏化增强该分子的内源荧光.