基于Fourier变换红外光谱分析咖啡豆成分

采用Fourier变换红外光谱对不同产区、不同海拔的5组浅中烘焙的咖啡豆样品进行分析,根据官能团的红外光谱特征峰分析样品主要成分;为进一步分析5组样品的成分差异,对原始光谱进行二阶导数处理,结合聚类分析理论建立平均偏离分析方法,计算出5组样品间的平均偏离大小并进行分析.结果表明:5组样品的红外光谱特征峰峰形相似,即主要成分相同;根据红外光谱得到平均偏离大小与产区海拔差值呈正相关.研究结果为分析咖啡豆产区和海拔提供鉴别依据,并对红外光谱研究提供一定参考.

傅里叶变换红外光谱法结合化学计量学对护肤品的检验研究

建立一种简便快速、无损检验护肤品的分析方法。利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对51个护肤品样品进行检验,根据红外光谱中吸收峰的峰位进行分析后,重点选取波数范围为3500~2700 cm^(-1)和1700~1000 cm^(-1)区域的数据,结合主成分分析法(PCA)对光谱数据进行降维分析,并通过采用组间联接法度量该样本类间亲疏程度,采用欧氏距离作为度量个体间距离的依据,将变量Z分数标准化为N[0,1]后,进行系统聚类分析法(HCA)实现对护肤品分类情况的进一步验证和分析。根据光谱数据的处理和分析,护肤品样品可以被分为五大类,利用化学计量学方法可以将51个护肤品样品全部区分开。该实验方法操作简单,结果准确、重现性好,可为护肤品物证鉴定提供科学的依据,为公安工作开展提供有效的帮助。

红外光谱结合化学计量学方法测定人体肾结石中三聚氰胺

目的:建立傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)结合化学计量学鉴别肾结石中三聚氰胺的方法。方法:通过制备含三聚氰胺的体外模拟草酸钙(CaO x)结石,分析其中三聚氰胺特征基团信息,筛选出用于化学计量学分析的1535~1548 cm^(-1)、983~997 cm^(-1)和704~716 cm^(-1)的特征响应波段。以模拟CaO x肾结石和人体肾结石样品建立训练集,以人肾结石建立验证集,对所获肾结石样品红外谱图进行基线校正、平滑、矢量归一化、二阶求导、标准正态变量变换法等预处理,采用光谱分析OPUS软件及数据分析软件Unscrambler对肾结石样品进行聚类分析、主成分分析,鉴别人体肾结石中三聚氰胺。结果:训练集中,聚类分析对含三聚氰胺肾结石的识别率达到90.9%,主成分分析对含三聚氰胺肾结石的识别率为91.8%;验证集中,95.0%的含三聚氰胺肾结石被识别。结论:FTIR结合化学计量学可以有效鉴定结石中是否含有三聚氰胺。

傅里叶变换红外光谱指纹图谱鉴别艾绒等级

提出了傅里叶变换红外光谱指纹图谱鉴别艾绒等级的方法,通过8种光谱预处理方法(去噪处理、高斯滤波、多元散射校正、标准正态变换、一阶导数+Savitzky-Golay(SG)平滑、二阶导数+SG平滑、一阶导数+Norris Gap、二阶导数+Norris Gap)和5种模式识别方法[反向传播神经网络(BP-NN)算法、遗传优化支持向量机(SVM-ga)、粒子群优化支持向量机(SVM-pso)、随机森林(RF)算法、K-最近邻(KNN)算法]的结合对比,得到鉴别艾绒等级的最佳模型。结果表明,艾绒的指纹图谱中有11个共有峰,对其进行主成分分析,得到9个主成分,累计方差贡献率达到99.67%。标准正态变换结合SVM-pso算法的鉴别效果最好,其训练集的鉴别正确率为100%,测试集的鉴别正确率为93.3%。

红外光谱结合统计学方法对纸质包装盒的检验研究

目的建立一种高效准确的红外光谱检验纸质包装盒的研究方法。方法利用傅里叶变换红外光谱仪测得了56个不同类型不同来源的纸质包装盒的红外光谱数据;根据纸盒主要填料的不同,将样品初步分为三大类;利用主成分分析对初步分类后的数据降维,提取出4个主成分,再利用系统聚类将样品最终分为6组,使用K-means聚类算法结合Pearson卡方检验进行验证,与最终分类的结果基本吻合。基于该分组,训练朴素贝叶斯分类、随机森林模型、XGBoost分类3种判别模型,实现对新样品组别的分类预测。结果56个快递包装纸盒样品被分为3类,而后进一步细分为6组,3种判别预测模型均有较高的准确率,其中随机森林模型的准确率最高。结论该方法快速方便地实现了对样品的区分,并且可以实现无损检验,为犯罪现场纸质包装盒的鉴别提供依据,从而为公安侦查工作的开展提供帮助。

傅里叶变换红外光谱法对一氧化碳气体定量分析研究

建立氮中一氧化碳的红外光谱定量分析方法。应用傅里叶变换红外光谱仪,选择一氧化碳的特征红外吸收波长为定量区域,根据红外吸收值响应强度对浓度在(50.0×10^(-6)-8.00%)mol/mol氮中一氧化碳气体进行定量分析,检测限为0.8×10^(-6)mol/mol,重复性好。对不同浓度氮中一氧化碳气体样品分别进行红外光谱与气相色谱的分析,测定结果表明两者具有良好的一致性,相对误差在±0.6%之内。因此,利用傅里叶变换红外光谱法对一氧化碳气体的定量分析结果准确、可靠,为气体计量检测机构开展一氧化碳气体标准物质的研制与应用提供了技术参考。

基于近红外光谱的小波变换结合正交匹配追踪建立秦艽中龙胆苦苷的定量分析模型

针对近红外光谱高维小样本数据以及信号具有稀疏先验的特点,提出了小波变换(WT)结合正交匹配追踪(OMP)建立秦艽中龙胆苦苷定量分析模型的方法。将204个秦艽样品按照Kennard-Stone法以3∶1的比例进行划分,得到153个校正集样品和51个测试集样品,利用傅里叶变换近红外光谱仪采集样品的近红外光谱,采用WT对原始近红外光谱数据进行预处理,选择小波基函数为Daubechies(db5),小波分解层数为5,小波阈值为0.1,采用OMP建立龙胆苦苷的定量分析模型。结果表明:该模型预测性能较好,校正集对应的决定系数(R_(C)^(2))为0.9940,校正均方根误差(RMSEC)为0.0819,测试集对应的决定系数(R_(P)^(2))为0.9854,预测均方根误差(RMSEP)为0.1124;利用所建模型分析204个秦艽样品,龙胆苦苷预测值与参考值基本一致。

利用傅里叶变换红外光谱法鉴定小麦品种

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱法分析了8个不同小麦品种根部的红外光谱图,对红外光谱图的吸收峰进行了归属分析,通过对各谱图的比对发现,在相同波数范围内,不同的小麦品种其红外谱图的形状、波数及吸收峰的多少有所不同。结果表明不同小麦品种的红外光谱图有明显的差异,其一在2800～2980cm-1波数范围内,此区反映的主要是甲基、亚甲基的伸缩振动,化合物分子链的长短、分子量的大小在此区有显现;其二差别较大的区域在1510～1730cm-1范围内,它反映的主要是酰胺的氮原子及α碳原子取代基的性质,可能是源于基因的差异,此区域内谱图差异较大。因此FTIR光谱法可用于不同小麦品种的鉴别。

小波变换-分段直接校正法用于近红外光谱模型传递研究

提出了一种新的传递算法(WT-PDS)———小波变换-分段直接校正法,并详细讨论了模型传递参数和传递结果。首先利用小波变换对光谱进行压缩处理,采用PDS算法消除不同仪器之间压缩数据的差异,最后利用经校正的压缩数据进行分析,实现模型传递。本方法能够扣除不同仪器之间的大部分差异,大幅度改善分析精度。传递后模型分析精度与源机模型稳健性紧密相关。如果源机模型稳健性强,则能够实现不同仪器之间的共享。本方法能够实现源机的0#轻柴十六烷值、凝点、馏出温度;-10#轻柴十六烷值、凝点以及-10#军柴凝点和馏出温度共10个模型在5台仪器之间共享,简化了建模的成本。与传统的PDS相比,WT-PDS方法具有传递和建模变量少、速度快、光谱校正性能高等优点,而其模型分析精度与传统PDS基本一致。

长白山地区几种红景天品种的傅里叶变换红外光谱法鉴别研究

分别用石油醚 ,氯仿 ,甲醇对长白山地区的野生和栽培高山红景天和长白红景天进行了提取 ,并首次对提取物进行了傅里叶变换红外光谱法测定 ,还用红景天块做了相应的验证研究。结果表明 ,长白山地区的野生和栽培高山红景天和长白红景天的红外光谱图谱有明显不同 。

傅里叶变换红外光谱法研究肺组织切片

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪并借助OMNI采样器直接、快速地测定了正常肺组织及肺癌组织的红外光谱,通过研究表明,正常肺组织与肺癌组织样品的红外光谱在峰位、峰强及峰形等方面均存在明显而有规律的红外光谱差异,这反映了组织中的蛋白质、核酸和脂类等生物分子在不同性质的组织中含量上的差异。研究表明,FTIR可从分子水平上揭示正常肺组织和肺癌组织的特性,能对正常肺组织和肺癌组织的良、恶性的鉴别提供丰富而可靠的结构信息。

傅里叶变换红外光谱法分析紫外线-B(UV-B)辐射对黄芩不同部位化学成分的影响

通过傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究了紫外线-B(UV-B)辐射对黄芩根、茎、叶不同部位化学成分的影响。结果表明,UV-B辐射增加了黄芩根及叶中醇类和酚类物质以及类黄酮的含量,根中萜类物质含量增加,叶中蛋白质含量增加。与根和叶中的情况相反,UV-B辐射降低了茎中醇类和酚类物质、类黄酮、不饱和脂以及内酯类物质,这些结果说明UV-B辐射下黄芩产生了次生代谢方面的变化,并且代谢产物的分配可能在根、茎、叶不同部位间存在权衡。使用红外二阶导数谱进行化学成分的分析,能够进一步为红外光谱分析结果补充更多信息,特别是有关类黄酮及其与糖类等结合成苷类分子的信息。使用傅里叶变换红外光谱法可以在宏观上简便、快速地检测UV-B辐射对黄芩根、茎、叶不同部位化学成分的影响,可以作为化学成分进一步深入分析的先导方法。

紫花苜蓿对铜胁迫生理响应的傅里叶变换红外光谱法研究

为阐明紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对铜胁迫的耐性机理,采用准确度好、分辨率高和简便快捷的傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同铜浓度(0、1、5、20、100 mol/L)处理时紫花苜蓿根、茎、叶化学组分的变化。结果表明:随着铜处理浓度的增加,紫花苜蓿根、茎、叶生物量变化不大。其根组织在2924 cm^(-1)处峰高处呈现出先下降后上升的趋势,反映了在低铜(<5 mol/L)处理条件下紫花苜蓿分泌的有机酸不断螯合Cu,造成羧酸0-H的减少,但随着Cu含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;根组织在1381 cm^(-1)处峰高先下降后上升,反映了含油脂化合物含量先下降后升高。可能与植物在细胞壁结构上增强抗逆性有一定关系,即低Cu处理下细胞壁可能通过提高阳离子交换能力(CEC),增强了耐Cu性;茎组织在2924,1643,1381,1064 cm^(-1)等处峰高无明显变化;叶组织所有峰值在低浓度(<5 mol/L)Cu处理下变化不明显,高浓度(>5 moL/L)Cu处理下所有峰值先升后降,随着这可能与可溶性糖及可溶性蛋白质等物质含量都呈现先升后降的趋势有关。这表明紫花苜蓿通过根部有机酸含量的变化和提高细胞壁阳离子交换能力,将吸收的Cu大部分积累在根部,阻止Cu向地上部分运输,有效地保护了植物地上部分组织。

肿瘤组织傅里叶变换红外光谱诊断方法的比较研究

在前期的肿瘤组织红外光谱诊断方法研究中 ,采用水平衰减全反射 (ATR)红外光谱诊断法在多种肿瘤组织样品中取得了与病理诊断很好符合的实验结果 ;针对文献报道中多采用的显微红外光谱法 ,文章对同一肿瘤组织样品应用两种方法采集红外光谱 ,比较测量条件及光谱诊断结果 ,研究结果表明ATR法主要测量了整块组织的光谱信息 ,避免了组织结构不均一 ,微区采样扫描取点少对光谱诊断结果的影响 ,获得的光谱可以为临床应用提供判断依据。

傅里叶变换近红外光谱法测定大麦中蛋白质、淀粉和赖氨酸含量

采用傅里叶变换近红外光谱法测定大麦中蛋白质、淀粉、赖氨酸的含量 ,并用光谱影响值法(leverage)对异常值进行判断和处理。蛋白质、淀粉和赖氨酸含量近红外光谱分析模型的测定系数R2 分别为0 .985、0 .973和 0 .978;检验集的化学值与模型预测值的相关系数r分别为 0 .985 3、0 .96 4 4和 0 .9172 ,分析模型的预测相对标准偏差RSD分别为 4 .0 %、2 .4 %和 5 .4 % ,该结果可替代经典分析方法 ,满足农产品快速分析的需要。

傅里叶变换衰减全反射红外光谱法的应用与进展

随着傅里叶变换红外光谱仪的应用及化学计量学的发展 ,傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR FTIR)成为用传统透过法制样效果不理想 (或制样复杂 )的样品及表层结构分析的有利工具和手段。ATR FTIR技术已应用到纺织、质检、公安等各个领域。目前 ,人们正在针对ATR FTIR的特性 ,开展应用研究。为此 ,文章主要介绍了国内外应用ATR FTIR技术进行深度剖析的研究 ,对材料表面的定性分析 ,组分的定量分析 ,光学纤维与ATR附件的联用技术 ,以及在其他领域 (如运用ATR FTIR技术考察中空纤维的结构及取向变化 ,研究皮肤促进剂的作用机理 )

傅立叶变换红外光谱法在花椒药材鉴别中的研究

本实验采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱法结合聚类分析方法定性鉴别花椒属生药材。结果显示 ,该方法可以有效地鉴别不同产地的花椒药材 ,且与经典形态分类学结果基本一致 ,是一种快速、简便。

傅立叶变换红外光谱法对聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴定

应用傅立叶变换红外光谱法实现了聚氯乙烯及邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴别。对聚氯乙烯的定性采用了衰减全反射技术,用锗作为晶体材料,对邻苯二甲酸酯类的定性则采用透射法。用溶解-沉淀法对试样进行分离和纯化,所用溶剂为四氢呋喃,沉淀剂为无水乙醇。经过此方法,聚合物与增塑剂达到很好的分离和纯化。

利用傅里叶变换红外光谱法分析燕麦片的品质

为了建立一种快速、无损的鉴定市场所销售的燕麦片的品质鉴定分析方法,对宁波市超市所销售的品牌1～品牌8的燕麦片商品进行了抽样,采取傅里叶变换红外光谱法(FTIR)进行定性分析。结果表明,通过红外光谱图和特征峰之间的比较,可以分析出燕麦中含有的营养成分及其含量高低;结合二阶导数谱能把红外图谱中重叠的峰区分开来,增大谱图的分辨率,使分析更加精细准确;利用热微扰法测定燕麦红外光谱及其二维相关红外光谱可以判断燕麦的热稳定性。因此,傅里叶变换红外光谱法是一种快速、无损的鉴定燕麦片品质的分析方法。

傅里叶变换红外光谱法鉴别黑色签字笔油墨种类

采用傅里叶变换红外光谱法对不同产地、不同牌号及同一牌号不同型号的122种黑色签字笔字迹进行了种类鉴别。以乙腈-水以体积比60比40作为提取剂,分别对122种黑色签字笔字迹进行了提取,根据提取效果的不同,分为可溶(63种)和不可溶(59种)两大类。然后对黑色签字笔字迹进行了傅里叶变换红外光谱测定,根据红外光谱图中特征峰数目的不同,吸收峰的峰位及峰面积比或峰高比的异同进一步进行区分,从而达到对黑色签字笔字迹油墨进行种类鉴别。对红外光谱测定的有关因素如:与溴化钾混合及压片的试样制备,写有字迹纸张的质量,以及不同波长及时间的紫外光照等也作了试验。