基于傅立叶变换红外光谱分析的3种石首鱼科鱼类品种区分

为实现鲈形目石首鱼科中大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼的品种快速准确区分,应用傅立叶变换红外光谱仪对大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼肌肉样品在4000~650 cm-1范围内的近中红外光谱吸收特征进行了测定,基于特征波段下的光谱吸收差异并结合主成分分析(principal component analysis,PCA)、聚类分析(cluster analysis,CA)和线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)、支持向量机(support vector machine,SVM)数据建模对3种石首鱼类样品进行品种区分。结果表明:3种鱼类肌肉样本在特征波段1800~650 cm-1下的红外吸光谱选择一阶导数(first derivative,1st Der)+标准正态变换(standard normal variate transformation,SNV)和1st Der+多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)2种方式预处理后进行PCA,3种鱼样本间彼此间距远、无重叠;特征波段1800~650 cm-1下的红外光谱数据经1st Der结合SNV预处理后进行聚类分析时各自聚为一类;特征波段1800~650 cm^(-1)下的红外光谱经过1st Der、SNV、MSC预处理建立的LDA模型和经过SNV、MSC预处理建立的SVM模型测试集准确率均为100%。研究结果表明利用近中红外光谱吸收特征差异,结合化学计量学分析手段能够有效对大黄鱼、小黄鱼和黄姑鱼进行品种判别,为水产品真实性鉴别提供技术参考。

基于傅立叶变换中红外光谱技术的浓香型基酒快速检测

为在线监测浓香型白酒酿造过程中不同馏分的质量情况,以摘酒工艺过程中的基酒为研究对象,利用傅立叶变换中红外光谱结合偏最小二乘法建立了基酒中乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、己酸、丁酸8种化合物的快速检测模型。酒精度、乙酸乙酯、乳酸乙酯预测模型的决定系数R2为0.99,己酸乙酯分析模型的R2为0.95,丁酸乙酯、乙酸、己酸检测模型的R2约为0.90,丁酸模型的R2为0.79。8种化合物的红外光谱预测结果与化学值均有良好的线性相关性,并且化合物含量范围越宽,含量分布越均匀,模型的拟合度越好。不同季节温差大会引起基酒红外吸收光谱波动,导致模型检测准确性降低,通过温度补偿全局校正的方法建立的检测模型解决了这一问题,为实现在线自动化摘酒提供了一种可行性方案。

傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭挥发分

建立了傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭中挥发分的数学模型,并用交叉验证法确定了最优建模参数。并用此分析方法,测定无烟煤中的挥发分,结果与国标的高温炉隔绝空气加热法的相对误差小于6．0％,方法的精密度(RSD,n=10)小于4．0％。实验表明,傅立叶变换近红外光谱定量分析煤炭的低含量挥发分可行,且分析速度快,精密度高。

傅立叶变换红外光谱对动物尿结石成分的分析研究

采用傅立叶变换红外光谱法分析了124例不同动物的尿结石成分。结果表明:傅立叶变换红外光谱法可方便地鉴定出动物尿结石中的磷酸镁铵(鸟粪石)、草酸钙、碳酸钙、尿酸等成分。由此证明红外光谱法是动物结石成分分析的理想方法之一。

基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法

将原始光谱进行一定的预处理后,以其快速傅立叶变换FFT的前N个系数作为人工神经网络(ANN)的输入量,不仅确保了大量有用信息参与模型的建立,同时实现了优越的滤波功能。以汽油的辛烷值和煤粉干燥基高位发热量(Qgr.d)的近红外光谱建模,当采用前20个FFT系数的傅立叶变换-径向基网络(FFT-RBF)时,辛烷值模型的预测误差均方根(RMSEP)可达0.152,相关系数为0.976,当采用前30个FFT系数时,快速FFT-RBF煤粉干燥基高位发热量模型的RMSEP为0.256,相关系数为0.923,说明FFT-RBF模型有着很好的预测能力。研究表明基于傅立叶变换的人工神经网络近红外光谱定量分析法,特别是FFT-RBF具有良好的预测能力。

衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱原位分析煤有机显微组分

不同显微组分的傅立叶变换红外光谱谱带位置的定性分析和谱带强度的定量分析,可揭示其化学组成、结构特点和生烃能力。利用衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱分析技术,对我国华北石炭系3个不同成熟度煤的有机显微组分进行原位分析,避免了传统手段采用单组分分离富集过程中物理分选和化学试剂对显微组分造成的影响。煤有机显微组分红外光谱原位分析结果表明:由壳质组、镜质组到惰质组,其脂肪烃含量和含氧基团呈减少趋势,芳香烃含量和芳构化程度呈增加趋势,反映生油潜力逐渐减小。壳质组脂族结构以长链脂肪烃为主,有利于生油;镜质组和惰质组以短链为主,有利于生气。壳质组中孢子体的芳香烃含量相对较高,生烃潜力较差,树皮体、角质体和树脂体的生烃潜力较好。同一种有机显微组分随演化程度的增高,脂肪族含量降低,芳香烃含量升高。

傅立叶变换近红外光谱法测定豆腐干中总酸、蛋白质和水分含量

应用傅立叶变换近红外光谱技术,以豆腐干为材料建立豆腐干中总酸、蛋白质和水分含量分析模型。测定63份豆腐干的近红外光谱数据,得到原始光谱信息,通过光谱预处理方法消除原始光谱噪声,最后采用偏最小二乘法建立回归方程。最终得到总酸、蛋白质和水分含量近红外光谱分析模型的决定系数(R^2)依次为98.24%、97.85%、99.17%,交叉验证均方根差(RMSECV)依次为0.0113、0.122、0.152。用该模型对21个未知豆腐干样品进行外部验证,其总酸、蛋白质和水分外部验证的决定系数(R^2)依次为93.46%、97.49%、99.39%,预测标准偏差(RMSEP)依次为0.0208、0.121、0.121。内部交叉验证和外部验证均证明,近红外定量分析有较高的准确度,能满足生产中总酸、蛋白质和水分检测的精度要求。

傅立叶变换红外光谱法在高聚物分析中的进展

本文综述了漫反射傅立叶变换红外光谱法、傅立叶变换红外光声光谱法、显微傅立叶变换红外光谱法,傅立叶变换红外光谱仪与各种仪器的联用,以及计算机技术等在高聚物分析中的应用。

傅立叶变换红外光谱法测定聚苯醚-聚苯乙烯共混物中的组分含量

采用傅立叶变换红外光谱对PPO/PS共混合金样品的组成进行了定量分析。以1305cm-1峰和699cm-1峰分别作为聚苯醚和聚苯乙烯的定量吸收峰,并将其峰面积之比作为定量分析的基础。利用郎伯-比耳定律的理论建立了定量工作曲线,可满足PPO(或者PS)在5%～95%之间的PPO/PS共混合金样品组成的定量分析。分别采用红外光谱和核磁共振对样品进行定量分析,结果显示,两种方法定量结果的相对偏差在5%以内。红外定量方法测定结果的相对标准偏差小于2.5%(n=6)。该方法可快速、准确地运用于PPO/PS共混合金样品的红外定量分析。

傅立叶变换近红外光谱法快速检测鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分含量

采用傅立叶变换近红外光谱法检测鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分含量。以常规化学分析测定值作建模数据,采用偏最小二乘(PLS)回归法建立鲜猪肉各组分含量的定量分析模型,并以肉样平行扫描光谱验证分析模型预测的准确性和重现性。结果,肉样肌内脂肪、蛋白质和水分模型预测值和化学分析测定值的配对t检验差异均不显著(P>0.05),预测均方差(RMSEP)分别为0.110、0.238和0.193;模型重复预测的相对标准偏差(RSD)分别为0.667%、0.192%和0.007%。结果表明,该方法结果准确可靠,适用于鲜猪肉中肌内脂肪、蛋白质和水分的快速定量检测。

傅立叶变换中红外光谱在食品快速分析与检测中应用

近年,傅立叶变换中红外光谱作为一种快速、无损检测技术在食品质量评价体系中得到广泛应用,并积累相当丰富研究资料。该文在前人研究基础上,重点对傅立叶变换中红外光谱原理、化学计量学数据处理方法及在食品质量安全检测中应用等方面进行综述,并就其在应用上存在缺陷及研究中亟待解决问题进行讨论。

傅立叶变换近红外光谱法测定腐乳中总酸、蛋白质和水分

应用傅立叶变换近红外光谱技术,建立了腐乳中总酸、蛋白质和水分的分析模型。测定32份腐乳的近红外光谱数据,得到原始光谱信息,通过光谱预处理方法消除原始光谱噪声,最后采用偏最小二乘法建立回归方程。最终得到总酸、蛋白质和水分近红外光谱分析模型的决定系数(R2)依次为99.37%、99.70%、99.73%,交叉验证均方根差(RMSECV)依次为0.00871、0.11、0.0714。用该模型对11个未知腐乳样品进行外部验证,其总酸、蛋白质和水分外部验证的决定系数(R2)依次为98.74%、99.38%、99.48%,预测标准偏差(RMSEP)依次为0.00862、0.113、0.0683。内部交叉验证和外部验证均证明,近红外定量分析有较高的准确度,能满足腐乳生产中总酸、蛋白质和水分的检测精度要求。

原位傅立叶变换红外光谱研究含CL-20的NEPE推进剂的热分解Ⅱ

采用温度阶跃(T-Jump)和快速扫描傅立叶变换红外联用技术(T-Jump/FT-IR)研究了含CL-20的NEPE推进剂热分解生成的气体产物,从微观上研究推进剂的热分解。实验获得了各推进剂气体裂解产物及其红外特征吸收峰强度随温度(时间)的变化曲线,选用红外特征吸收峰较强的NO2比较了推进剂各组分间的相互作用。结果表明:CL-20和AP的加入促进NG的裂解,AP使CL-20加速分解,Al粉减弱了AP与CL-20、NG之间的相互作用,催化剂的加入改变了裂解机理。

傅立叶变换红外光谱结合化学计量学在微生物判别、分类、鉴定中的应用

目的:介绍傅立叶变换红外光谱(FTIR)结合化学计量学处理在微生物定性中的应用。方法:以国内外代表性的文献进行归纳综述。结果:微生物的红外信号具有很强的指纹特征,制样简单,采样形式多样,结合分级聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和人工神经网络法(artificial neural network,ANN)等化学计量学方法,在细菌、酵母或其他微生物的判别、分类、鉴定和大范围筛选中获得越来越广泛的应用。结论:FTIR技术具有简便、快速、易操作的特点,结合化学计量学处理,其研究领域不断扩大,正在成为微生物研究中的一个重要的工具。

用傅立叶变换红外光谱法研究核辐照对三七粉成分的影响

本文采用红外光谱法对经不同剂量核辐照的三七粉进行了对比研究,比较了它们红外光谱的异同。三七粉的红外光谱主要由淀粉吸收带及碳水化合物的吸收带组成,低辐照剂量(低于15 kGy)处理的三七粉组成成分的化学结构及含量几乎未发生变化;较高辐照剂量(高于18 kGy)处理的三七粉组成成分中少数成分的化学结构及含量可能已经发生了变化。表明采用适当核辐照剂量杀灭三七粉中污染微生物和各种寄生虫卵是可取的。辐照剂量高于15 kGy后,糖类(主要是多糖、庶糖)增加,增加的糖可能是淀粉转化而来的。

傅立叶变换红外光谱联用技术在化石燃料分析中的应用

对傅立叶变换红外光谱联用技术在化石燃料分析中的应用进行了较全面的总结评述，重点介绍了气相色谱／红外光谱联机、高压液相色谱／红外光谱联机、薄层色谱／红外光谱联机、超临界流体色谱／红外光谱联机、裂解色谱／红外光谱联机、热重分析／红外光谱联机、气相色谱／红外光谱／质谱三机联用技术等在化石燃料的结构组分分析、成因机理研究及其勘探等诸方面的重要应用，尤其是在芳香族化合物和几何异构体的分离鉴定方面发挥出的突出功效。引用文献５９篇。

傅立叶变换红外光谱技术对阪崎肠杆菌及奇异变形杆菌的分类鉴定

运用傅立叶变换红外光谱技术(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)对2株不同来源的阪崎肠杆菌及奇异变形杆菌建立数据库并进行快速分类鉴定。利用FT-IR技术采集菌体生化构成光谱信息,对数据预处理后借助计算机和化学计量学方法进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和系统聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)。结果显示,PCA和HCA两种分析方法成功将阪崎肠杆菌和奇异变形杆菌进行区分,且不同来源的2株阪崎杆菌也得到明显区分。FT-IR技术结合计算机与化学计量学方法,对阪崎肠杆菌及奇异变形杆菌的分类鉴定方面提供了一种有效的工具。

傅立叶变换近红外光谱技术分析完整油菜籽含油量数学模型的建立

利用傅立叶近红外技术和大量具有代表性油菜籽样品建立含油量测定模型，内部交叉法和外部检验集样品对模型检验结果：含油量模型内部交叉验证均方差为O．755，最佳主成分维数为9，采用一阶导数＋矢量归一化方法预处理，谱区为7502．2—6098．2cm^-1、4601．6～4246．7cm^-1时，所建模型对油菜籽含油量测定结果与标准方法测定结果基本一致。说明建立的近红外分析模型能够满足油菜育种中对初级世代材料含油量的快速测定筛选要求。

鞋底材料的傅立叶变换红外光谱类型分析

利用傅立叶变换红外光谱技术对收集的29种皮鞋类黑色鞋底样品进行了测定分析,其中24种样品来自不同品牌或型号,5种样品来自同一品牌同一厂家同一批次.从红外光谱图中可以看出,依据红外光谱图中特征峰的峰数、峰位、峰形可将29个鞋底样品分为3大类.同一大类的部分鞋底样品有着相似的红外光谱特征,但在相对峰高比和指纹区中一些弱吸收峰上仍然存在明显差异.同一品牌同一厂家同一批次的鞋底样品红外光谱特征基本一致.这表明傅立叶变换红外光谱法是鉴别鞋底材料的有效方法,可以为案件现场遗留的各种鞋底材料残渣及其擦痕提供种属鉴别及比对分析.

傅立叶变换红外光谱技术在分析化学领域的应用

傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术已经成为当前分析化学领域的一个重要的分析检测手段,在众多方面发挥着显著的作用。系统介绍了近年来傅立叶变换红外光谱技术在结构表征、化合物定性、反应动力学、品质鉴别、临床医学、微生物研究、法庭医学、地质科考、环境检测等方面的应用进展情况。