运用二维相关红外光谱分析技术研究芦丁的热微扰过程

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和二维相关分析(2D correlation analysis)技术研究了固态芦丁20℃～160℃的升温过程。实验结果显示,芦丁红外光谱的特征峰在红外图上随着温度升高变化不明显,说明实验中芦丁分子没有发生氧化反应。借助于二维相关分析.提高了谱图的分辨率,将芦丁分子中不同苯环的骨架振动峰在二维同步图上显示并区分开来。同时还揭示了芦丁分子内各官能团之间的相互作用,反映了在热微扰过程中这些基团之间的协同关系和变化的先后顺序。分析结果表明:芦丁分子中两个苯环,杂环的C=O及=C-O-C基团发生了相互作用。其变化的顺序是和含氧杂环相连的苯环,C=O,=C-O-C和含氧杂环相并的苯环。此结论与芦丁的氧化反应机理相一致。总之,二维相关红外分析可以作为研究芦丁热微扰过程中结构动态变化的一种新方法,也为芦丁在氧化过程中的机理研究提供了一个重要的理论依据。

基于二维奇异谱特征提取的高光谱影像同质划分

高光谱影像数据具有维度高、信息冗余等特征,传统的特征提取方法通常使用了固定窗格提取高光谱影像的空间特征,忽略了地物之间的空间关系,对地物空间信息利用不充分。对此,文章提出了融合超像素算法的二维奇异谱分析方法,通过超像素划分并提取同质区域,经过二维奇异谱分析,从每个波段中提取空间结构信息,增强本类别的特征信息,同时减少类间差异性与噪声带来的影响。对所提取的空间特征,结合粒子优化算法提取高光谱影像最佳波段组合。实验结果表明,在Indian Pines与Salinas数据影像数据集中,使用同样的支持向量机分类器,文章所提出特征提取方法实现的分类精度相比于原始数据分别提升了15.99%与3.7%,相比于2DSSA提升了3.12%与0.91%。改进的奇异谱分析方法,可以充分利用同质区域的局部一致性,从而提高数据处理的性能,减少了影像中的冗余信息和噪声。

基于光谱特征的多重金属离子与DOM结合特性

通过淬灭滴定实验,文章采用同步荧光光谱和傅里叶红外光谱(FTIR)结合二维相关光谱分析,探究Cu^(2+)和Cd^(2+)多重离子与溶解态有机质(DOM)结合特性。研究结果表明,(1)DOM与Cu^(2+)和Cd^(2+)结合稳定常数(lg KM)分别为4.75~5.18和3.71~4.12,Cu^(2+)与DOM的结合能力要强于Cd^(2+)。(2)Cd^(2+)浓度为0和100μmol/L时,DOM点位与Cu^(2+)的结合顺序均为430~500 nm>330~420 nm,且Cd^(2+)存在时Cu^(2+)与DOM的lg KM为4.56~4.95。对比结果表明Cd^(2+)的存在并未影响DOM点位与Cu^(2+)的结合顺序,但减弱了DOM与Cu^(2+)的结合能力。(3)FTIR结果表明,Cd^(2+)浓度为0和100μmol/L时DOM官能团与Cu^(2+)结合顺序依次为酚类C-O>酰胺N-H>酰胺C=O>羧基C=O>芳香族C-H>多糖C-O和酰胺N-H>酰胺C=O>酚类C-O>芳香族C-H>多糖C-O。Cd^(2+)与酚类C-O结合后影响了Cu^(2+)与DOM中酚类C-O和羧基C=O官能团的结合。水环境中多重金属离子共存时的生物有效性和生态风险应受到关注。

基于二维相关红外光谱鉴别鞋底材料

鞋底是犯罪现场容易提取到的微量物证,使用傅里叶变换红外光谱法结合统计分析对检验鉴别鞋底物证具有重要意义。选择5个主要材料为顺丁橡胶的鞋底样品进行鉴别研究,主要橡胶材料相同的鞋底,其原始光谱相似,难以有效区分,因此选取1800~650 cm-1范围的指纹谱图进行二阶导数分析和二维相关光谱分析。实验结果表明:样品间二阶导数谱图差异不显著,而二维相关光谱中交叉峰的个数、位置和响应顺序存在差异,可以用来区分不同的鞋底样品。基于二维相关红外光谱可对鞋底物证进行完全鉴别,且二维相关光谱分析技术在法庭科学领域应用潜力巨大。

用粒子图像测速法研究边条涡的性质

在风洞中应用粒子图像测速法对边条机翼模型产生的边条涡的各种特性进行了实验研究。实验主要测量了各种攻角下边条后缘、基本翼的 1 2平均气动弦、立尾前缘及立尾后缘四个位置与机身轴线垂直的截面内的流场 ,同时利用二维谱分析的方法对测得的二维速度场进行分析得出边条涡的能量谱。实验结果表明边条涡强度随攻角呈平方关系增长 ,边条涡的破碎形态为单螺旋破碎。

不同配伍方式凉血活血复方的红外光谱法研究

采用红外光谱法(FTIR)、二阶导数红外光谱法和二维相关光谱分析技术(Two-dimensional correla-tion spectroscopy)研究不同配伍方式的大血藤、牡丹皮、赤芍水煎液的"宏观指纹特征"。结果表明,不同配伍方式的复方水煎液在3种谱图上均具有显著的变化规律。君药大血藤的特征峰1 610,1 518,1 446 cm-1为芳香物的特征峰,说明大血藤提取物中含有大量芳香类化合物,说明君药在原配伍中具有很好的溶出度,有效成分得以充分利用。不同比例的水煎剂中1 614 cm-1的特征峰倾向于大血藤1 610 cm-1,说明大血藤对水煎剂溶出物质影响较大。根据对特征峰的指认和归属,可揭示药物剂量的增减对复方整体配伍的影响。所提方法为中药复方配伍整体研究提供了新的途径。

土壤含水量空间尺度分布非均匀对中尺度脉动量和通量的影响研究

本文采用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟研究了没有背景风的情况下,土壤湿度非均匀分布的长度尺度分别为40km逐渐减小到2km时,地表通量的分布和大气边界层的响应.运用二维傅里叶变换,分析了地表通量、中尺度脉动量和中尺度通量的二维幅度谱分布,初步探讨大尺度模式中非均匀地表条件下的边界层参数化问题.分析结果显示各试验的地表水、热通量和中尺度脉动量的幅度谱的极大值都出现在与各自非均匀尺度相对应的波数处,当有不同尺度的非均匀斑块共存时,最大的非均匀尺度占主导.但是中尺度水、热通量的结果有所不同,除了在与各自非均匀尺度相对应的波数处有峰值之外,在其他波数还有多个峰值.这些结果表明地表水、热通量的空间分布尺度与非均匀尺度之间存在较好的对应关系,而中尺度水、热通量与非均匀尺度的关系并不明显,说明地表水、热通量的网格平均值的代表性较好,但是不能反映次网格脉动的影响,而中尺度通量的网格平均值的代表性较差.

碳碳相关谱测定Oplopanone的结构

从四川产泽泻 (AlismaorientalisJuzep .)中分离出一个倍半萜成分 ,经碳碳相关等核磁谱测定为Oplopanone。该成分为首次从泽泻科中分得 ,利用碳碳相关信息对该成分的碳谱进行了全归属 ,并讨论了该化合物的生物合成途径。

基于近红外光谱的甜菊糖吸湿过程表征及莱鲍迪苷A含量快速测定的研究

作为一种绿色安全的食品药品配料,甜菊糖具有广阔的应用前景,然而吸湿性是其面临的一大难题,同时也是大多数制剂原辅料普遍存在的问题,研究分析吸湿的过程状态并提出针对性解决办法具有重要的理论意义和应用价值。利用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法对甜菊糖吸湿过程进行表征、解析,从而揭示吸湿过程中水的吸附方式和键合作用;通过吸湿过程光谱并采用外部参数正交(EPO)算法消除样品中水分的影响,建立甜菊糖中莱鲍迪苷A(RA)含量的快速分析方法。研究表明,甜菊糖吸湿过程初始,水分子迅速吸附在甜菊糖粉末表面形成单分子层;之后,表面吸附位点变少,吸湿速率明显变慢,水分子将同时吸附在单分子层之上;最后,甜菊糖整体吸湿达到饱和状态,含水量保持稳定。揭示水分吸收规律后,利用EPO算法建立RA定量模型,模型外部测试集的均方根误差、决定系数和预测相对标准偏差分别为0.6695%,0.9570和4.3368,与未使用水分校正所建模型相比有较大提升,表明EPO算法可以有效去除吸湿的影响。该研究利用近红外光谱技术对甜菊糖吸湿过程中水的变化进行了表征,同时利用EPO算法有效消除吸湿的影响,实现对甜菊糖成品中RA的快速测定,为其进一步的研究和使用提供参考。

基于光谱特征的水温对溶解态有机质与铜结合特性影响

利用同步荧光光谱和傅里叶红外光谱结合二维相关光谱分析,探究了不同水温下溶解态有机质(DOM)与Cu^(2+)的结合特性.结果表明,水温对DOM的芳香性和分子量没有影响,对荧光强度有微弱的淬灭作用,这是由于水温变化对酰胺和酚类官能团的影响导致的.此外,水温的改变能够显著地影响DOM与Cu^(2+)的结合强度、结合点位及其结合顺序.同步荧光光谱结果表明,不同水温下DOM与Cu^(2+)结合能力由大到小的顺序为25℃→35℃→15℃.傅里叶红外光谱结果进一步表明,随着水温的升高,多糖/醇类C—O官能团与Cu^(2+)的结合能力明显降低,而酚类C—O和羧基C=O的作用明显增强.因此,更应关注冬季水体中重金属的生物有效性和生态风险.研究结果可为DOM与重金属的生物地球化学循环过程提供基础数据和理论支撑.