应用拉曼和中红外衰减全反射光谱测定溶液和土壤中的硝酸盐

为比较拉曼光谱和红外光谱在溶液和土壤中硝酸盐含量定量分析的适用性，采用两种光谱对溶液和土壤中的NO3^--N含量（0～200mg／L）进行快速测定。结果表明，溶液中硝酸盐的拉曼特征峰在1047cm^-1处，该特征峰强度与NO3^--N浓度成正比，对1035～1060cm^-1波段拉曼光谱峰面积和NO3^--N含量进行线性回归，决定系数帮为0．9954；溶液中硝酸盐的中红外衰减全反射光谱特征吸收峰在1350cm^-1，吸收峰与NO3^--N含量成正比，特征吸收区1200～1500cm^-1峰面积与NO3^--N含量的决定系数R^2为0．9911，表明两种光谱都可用于溶液中硝酸盐的测定。对于土壤样品，红外光谱在1250～1500cm^-1处有硝酸盐吸收峰，且吸收峰与NO3^--N含量成正比，峰面积与NO3^--N含量之间的决定系数R^2为0．9684；而对于拉曼光谱，硝酸盐的拉曼峰因受较强干扰导致吸收峰不明显，峰面积与NO3^--N含量之间的决定系数R^2仅为0．0009，表明中红外衰减全反射光谱可用于土壤中硝酸盐的测定，而拉曼光谱则很困难。因此，拉曼光谱和中红外衰减全反射光谱都可用于溶液中硝酸盐的测定，且前者灵敏度要高于后者；中红外衰减全反射光谱可用于土壤中硝酸盐的测定，而拉曼光谱难以用于土壤中硝酸盐定量分析，这为硝酸盐的快速测定提供理论依据和技术支持。

衰减全反射-中红外光谱法定量测定小麦粉中的石灰类添加物

为了对市售小麦粉中的石灰类添加物进行现场快速检测,该文采用衰减全反射-中红外光谱(mid-infrared spectroscopy combined with attenuated total reflection,ATR-MIR)结合偏最小二乘算法建立了小麦粉中掺入氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙+氢氧化钙以及石灰总量的定量校正模型,并采用外部验证集对各模型进行验证。结果表明,氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙+氢氧化钙和石灰总量模型的决定系数均大于0.98;校正均方根误差(root mean square error of calibration,RMSEC)均小于0.3;交互验证均方根误差(root mean square error of cross validation,RMSECV)均小于0.5;外部验证的预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)均小于0.95;各模型的相对预测性能(ratio performance deviation,RPD)均大于4.5,该模型具有较高的精度,可以满足小麦粉中石灰含量的现场快速检测要求。该研究可为市售小麦粉的快速质量安全筛查提供新的方法,对小麦粉市场质量监控具有重要意义,并且对小麦粉中其他违禁添加物的检测亦有参考价值。

用衰减全反射红外光谱研究纳米SiO_2粒子在复合涂层中的迁移现象

用衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)技术研究了纳米SiO2粒子在紫外光固化复合涂层中的迁移现象,并对影响纳米SiO2粒子在涂层中分布梯度的因素进行了半定量分析。研究结果表明,纳米SiO2粒子在光固化过程中向涂层接触空气的表面迁移,在表面层富集。当纳米SiO2粒子含量较高、分子量较小、接枝率较高,或者在极性较大的基体树脂中时,迁移较快,分布梯度较大。

直链淀粉的傅里叶衰减全反射中红外特征光谱筛选与定量分析

以直链淀粉含量中红外定量预测模型为载体,利用Simca软件的主成分分析和正交偏最小二乘(orthogonal partial least squares,OPLS)解析变量筛选与直链淀粉含量的相关性,同时利用TQ Analyst软件建立直链淀粉含量预测模型,比较筛选的变量对模型解释性的差异。结果表明,利用OPLS筛选出的969~1158 cm^(-1)特征波段,主要对应直链淀粉的结晶区和非结晶区,同时也是α-1,4-糖苷键C—O—C伸缩振动的特征波段,以此波段的光谱进行建模效果最优,模型的预测性能较全波段、800~1200 cm^(-1)均得到提高,模型相关系数为0.9998,校正集均方根误差和预测集均方根误差分别为0.587%和6.26%,相对分析误差为5.1778,预测值和真实值相关系数为0.9627。因此OPLS筛选的变量能实现直链淀粉中红外区大部分化学特征的解析,可增强预测模型的解析性。

衰减全反射中红外光谱法快速测定车用汽油中共轭二烯烃和烯烃含量

采用衰减全反射中红外光谱(ATR-MIR)分析技术,选取了110个不同来源、不同型号的国Ⅵ(A)级别成品车用汽油试样,以顺丁烯酸酐法测定结果为共轭二烯烃参考值,以气相色谱法测定结果为烯烃参考值,采用偏最小二乘法建立了统一的共轭二烯烃和烯烃的ATR-MIR校正模型,适用于快速预测国Ⅵ级别成品车用汽油中共轭二烯烃和烯烃含量。实验结果表明,交互验证后的线性相关系数分别为0.9893和0.9951,均方误差为0.110和0.639;ATR-MIR法与国标及行业标准方法准确度相当,无显著性差异;ATR-MIR法具有分析快速、准确度高、分析成本低等优点。

衰减全反射傅里叶变换红外光谱测定溴化丁基橡胶中硬脂酸钙含量

应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(FTIR-ATR)对溴化丁基橡胶中硬脂酸钙测定。结果表明,以相应的特征峰强度比作为定量测定基准,在硬脂酸钙(0.4%~3.0%)含量范围内,有良好的线性关系(0.992~0.996),加标回收率在104%~110%、相对标准偏差RSD<5%,满足生产监控要求。

衰减全反射中红外光谱法快速测定柴油十六烷值和十六烷指数

选取了148个柴油样品,分别按照GB/T 386-2010和SH/T 0694-2000标准方法测定十六烷值和十六烷指数。通过衰减全反射中红外光谱(ATR-MIR)采集上述柴油样品的中红外光谱图。运用Kennard-Stone算法筛选校正集和验证集,结合偏最小二乘法建立中红外校正模型。十六烷值校正模型的相关系数R^(2)为0.9804,标准偏差RMSECV为0.789。十六烷指数校正模型的R2为0.9825,RMSECV为0.746。应用所建立的校正模型对20个柴油样品的十六烷值和十六烷指数进行预测,预测结果与标准方法准确度相近。实验证明,ATR-MIR法具有分析快速、准确度高、分析成本低等优点。

应用傅里叶变换红外-衰减全反射法和差示光谱法研究甲烷磺酸铜的红外光谱

分别用衰减全反射法 ,石蜡糊差示光谱法及KBr压片法测定了甲烷磺酸铜的红外光谱。通过对结果的对比得出了结论 :甲烷磺酸铜在用KBr压片法制样时发生了固相反应 ,表现为 -SO2 -的不对称伸缩振动吸收峰发生了变化。

衰减全反射红外光谱法在弹性密封胶分析中的应用

探讨了衰减全反射红外光谱法在弹性密封胶分析中的应用,对3种常见的有机硅弹性密封胶进行了分析研究,得到了其衰减全反射红外光谱,并对特征吸收峰进行归属;同时比较了不同颜色弹性密封胶测试结果的差别。

衰减全反射中红外光谱法快速测定机动车辆制动液的蒸发损失

选取50个不同型号的机动车辆制动液样品,采用衰减全反射中红外光谱(ATR-MIR)分析技术,利用传统国标法测试数据作为参考值,采用偏最小二乘法(PLS)建立校正模型,快速测定制动液的蒸发损失。实验结果表明,采用ATR-MIR法与国标方法测试结果无显著差异,具有更简便、所需样品量更少并且更快速的优点,非常适合制动液蒸发损失的快速测定。

中红外衰减全反射法用于尿液成分检测

本文中采用中红外衰减全反射光谱法进行尿液中主要成分的快速、无试剂检测。对单质成分及尿液样品的光谱进行了相应分析,采用偏最小二乘法建立了中红外光谱信息与葡萄糖及白蛋白成分含量间的定量校正模型,并采用遗传算法进行了模型的优化。葡萄糖的预测精度(RMSEP)达到28.57mg/dL, 白蛋白的RMSEP达17.89mg/dL,表明该方法可逐步代替传统方法用于临床检测。

利用衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)技术快速筛选可降解苯酚菌株（英文）

苯酚是一种重要的化工原料并广泛存在于工业废水中,随着各国对苯酚生物毒性的认识,排放标准日益提高。生物法作为一种高效、低成本、不易二次污染的方法常用于含酚的废水处理。但是可降解苯酚的微生物筛选却是一个复杂繁琐的过程。衰减全反射傅里叶红外光谱(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)技术是一种高效、快捷、高指纹特性的物理检测技术,主成分分析联用最小偏二乘法(principal component analysis-partial least squares,PCA-PLS)是一种有效提取特征指纹峰并建立模型的方法,该实验联合ATR-FTIR检测技术和PCA-PLS统计方法建立苯酚浓度与吸光度模型,可以快速检测固体培养基中底物浓度。实验建立模型判定系数可以达到99.5%,预测集的判定系数可以到达99.4%,说明模型具有较高的拟合性和推广性。通过模型可以预测出菌株降解后固体培养基底物浓度,筛选出可降解苯酚功能微生物,传统的液体培养并采用气相色谱检测残留苯酚浓度筛选出的结果与ATR-FTIR方法筛选出结果进行对比发现,得到相同的筛选结果。结果表明ATR-FTIR联合PCA-PLS建立高拟合度模型,可以快速检测固体培养基底物浓度,从而达到快速筛选可降解苯酚菌的目的,这种方法可以应用到其他有特征指纹峰的底物中,ATR-FTIR是一种可以广泛应用到功能微生物筛选的快速检测方法。

实时观察反应过程 利用变角衰减全反射傅立叶变换红外光谱法（ATR-FTIR）对聚缩反应过程进行实时跟踪观察

ReactIR在线红外光谱分析技术允许直接对化学反应过程进行跟踪观察，这种光谱分析技术的基础是一个变角衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪。在原位反转录聚合酶链式反应分析技术中，光谱仪经光导折射系统与反应釜中的检测传感器连接在一起。本文介绍了这种技术在聚磺合成过程中定性的和定量分析的应用情况。

基于红外光谱法对不同连作茬次地黄土壤光谱特征分析

连作障碍是中药材地黄种植过程中最大的难点,每茬收获后须隔8~10年后方可再种植,但连作障碍产生的机理尚不明确。提出一种基于傅里叶红外光谱技术(FTIR-ATR)和二维红外相关光谱(2D-IR)分析方法。采集正茬1年(YA-one)、重茬1年(YA-two)、10年前种植过(YA-ten)、空白(CK)4种地黄土壤样品的光谱,进行Norris滤噪平滑+二阶导数、二维相关光谱分析处理并提取特征光谱,分析土壤中化合物的指纹图谱。结果显示:不同连作茬次地黄土壤的峰形基本相似,红外光谱主要特征吸收峰在3621,3439,2932,2860,2513,1798,1636,1433,1029,887,783,695,546和469 cm^(-1)附近。与CK相比,YA-two的吸收强度最大,这些吸收峰表征酚酸中羟基—OH、羰基C=O、C—O、苯环的取代吸收等官能团,说明在重茬的地黄中,酚酸类物质积累。在2925和2857 cm^(-1)表征是糖苷类中饱和亚甲基—CH 2的反对称伸缩振动和对称伸缩振动,YA-two的吸收强度最小,YA-ten的吸收强度最大。说明重茬土壤中,糖苷类成分含量下降。不同连作茬次地黄土壤在920~1750,1490~1710和1500~1548 cm^(-1)中二维红外相关光谱,自动峰和交叉峰的位置、个数、以及强弱都不相同,清晰地表征出官能团的差异。结果表明采用傅里叶红外光谱和二维红外相关光谱能够实现土壤中有机化合物的快速检测,为研究地黄连作障碍研究提供理论依据。

傅里叶变换中红外光纤光谱法用于腮腺肿瘤的检测

采用红外光谱仪与中红外光纤、衰减全反射(ATR)探头联用对40例腮腺肿瘤患者的腺体体表皮肤进行了测定,并以病人术后肿瘤标本病理观察结果为判断标准,对良性及恶性肿瘤光谱进行了判别,发现光谱法判别结果与病理诊断结果基本一致.实验结果表明,正常腮腺、良性和恶性腮腺肿瘤体表皮肤的FTIR光谱中存在显著的差异,用相关吸收峰的峰形、峰位和峰强可以表征这些差异.研究进一步发现,对于不同类型的恶性肿瘤,其体表组织的红外光谱主要差别在于1500～1000cm-1区域内峰形及峰位的改变.根据这一区域的差异可以将恶性肿瘤分为两大类:一类恶性肿瘤具有上述的光谱特征(如腺泡细胞癌、嗜酸细胞腺癌和腺样囊性癌等),另一类恶性肿瘤因为类型的不同在1500～1000cm-1区域内峰形及峰位发生了很大的变化,不同于上述的光谱特征.

基于中红外光谱的规模化奶牛场粪水总氮快速预测方法

为建立适用于规模化奶牛场粪水中总氮含量的快速预测方法,以天津市23家种养结合型规模化奶牛场粪水治理全过程环节的样品为研究对象,探讨了基于中红外衰减全反射光谱技术快速预测粪水总氮含量的可行性。以偏最小二乘法分别建立了同一奶牛场粪水总氮含量的全程定标模型和不同奶牛场粪水总氮含量的全局定标模型,并采用独立的预测集验证了模型有效性。结果表明:全程模型总氮预测含量与实测含量的线性拟合相关系数为0.98,预测均方根误差RMSEP为130.18 mg/L,剩余预测偏差为4.97,可用于某一奶牛场粪水运移全过程环节总氮含量的快速预测;全局模型总氮预测含量与实测含量的线性拟合相关系数为0.97,预测均方根误差RMSEP为191.66 mg/L,剩余预测偏差为3.83,可用于不同奶牛场多元因素条件下总氮含量的快速预测。研究表明,基于中红外衰减全反射光谱可以实现对不同类型规模化奶牛场粪水治理全过程环节样品总氮含量的即时监测和跟踪。

傅里叶变换中红外光谱法检测脑膜瘤的研究

采用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法检测了24例液氮冻存的脑膜瘤离体样品(其中良性肿瘤12例,有恶性倾向的肿瘤12例),对得到的红外光谱进行整理分析,发现不同类型脑膜瘤组织(如纤维型脑膜瘤和内皮型脑膜瘤)的红外光谱存在着差异,并且同一种类型的脑膜瘤组织,其恶性倾向的程度不同,他们的红外光谱也表现出较为明显的区别,因此,我们可以从各个特征吸收峰的峰位、峰形及峰强等信息的变化来区分脑膜瘤,并可以初步鉴别脑膜瘤的性质;研究结果发现,通过某些特征吸收峰(如1 160cm-1)峰位的变化来鉴别脑膜瘤的性质与病理诊断结果的符合率大于85%,说明傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法有可能发展成为一种对样品无损伤、快速的脑肿瘤诊断新方法。

傅里叶变换中红外光谱法检测脑胶质瘤

采用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法检测了19例液氮冻存的脑胶质瘤离体组织样品(星形细胞瘤10例,少枝-星形细胞瘤9例),对得到的红外光谱进行分析发现,恶性程度不同的星形细胞瘤组织的红外光谱存在差异,并且不同类型的脑胶质瘤组织的红外光谱也表现出较为明显的区别,因此可以根据各个特征吸收峰的峰位、峰形及谱峰强度等信息来区分脑胶质瘤,并初步鉴别脑胶质瘤的性质.研究结果表明,通过某些特征吸收峰峰位的变化来鉴别星形细胞瘤和少枝-星形细胞瘤与病理诊断结果的符合率约为80%,说明傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法有望发展成为一种对样品无损伤、快速的脑肿瘤诊断新方法.