为了检测玉米粉中苯甲酸的含量，控制苯甲酸在玉米粉中使用量，提高食品安全等级，采用太赫兹光谱技术对玉米粉中苯甲酸含量进行定量研究，获得了玉米粉中不同质量分数的苯甲酸在0.5THz~3THz的光谱数据。采用偏最小二乘、最小二乘支持向量机和多元线性回归构建光谱模型，未参与建模的样品用来进行模型评估,并利用预测集相关系数Rp和预测集均方根误差eRMSEP对模型进行了评价。结果表明,最小二乘支持向量机模型评价能力最强，预测集相关系数Rp=0.9958，预测集均方根误差eRMSEP=0.0057。说明太赫兹技术结合化学计量学方法可以用于定量检测玉米粉中苯甲酸的含量。

为建立面粉中添加剂苯甲酸的定量检测模型,首先,探索不同光谱预处理方法对太赫兹光谱的影响,采用平滑、多元散射校正、基线校正和归一化等方法对原始光谱进行校正处理,并建立相应的偏最小二乘(PLS)模型以选择最优预处理方法,发现归一化后建立的PLS模型较优,预测集的相关系数(rp)为0.9790,预测集的均方根误差(RMSEP)为1.28%。其次,分别建立面粉中苯甲酸含量检测的PLS、最小二乘支持向量机(LS-SVM)和反向传播神经网络(BPNN)模型,各模型的对比结果表明:基于太赫兹吸收系数建立的BPNN模型的预测相关系数(rp)为0.9945,预测均方根误差(RMSEP)为0.66%。本研究为面粉中苯甲酸添加剂的无损检测提供了新的解决方案,对促进面粉行业的健康发展具有较为重要的意义。

面粉(小麦粉)是中国北方大部分地区的主食, 苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂, 为了便于食品长期保存, 往往会添加苯甲酸以便延长食品保存时间。 但食用添加苯甲酸过量的小麦粉会对身体健康产生严重危害。 太赫兹技术是一种新兴的检测技术, 由于处于特殊的0.1～10 THz的太赫兹频段, 在食品安全检测方面体现出了很强的应用潜力。 主要致力于探索太赫兹光谱技术检测苯甲酸的合理性、 可行性, 利用太赫兹时域光谱技术对面粉中的食品添加剂苯甲酸进行实验研究。 实验获取了面粉和苯甲酸的太赫兹时域光谱和频域光谱, 其吸收系数显示苯甲酸的特征吸收峰在1.94 THz波段, 面粉的太赫兹吸收系数几乎以一定的斜率增加, 说明可以用THz-TDS(Terahertz time domain spectrum)技术对面粉中的苯甲酸进行特征识别。 为建立面粉中添加剂苯甲酸的定量检测模型, 实验获取了面粉中掺杂不同百分比(质量分数)苯甲酸的太赫兹时域光谱, 计算得到吸收系数谱。 实验发现吸收峰幅度的变化是与苯甲酸的含量成正比的, 苯甲酸含量增加吸收峰幅度变大。 首先探索了不同光谱预处理方法对太赫兹光谱的影响, 采用如平滑校正、 多元散射校正、 基线校正和归一化等方法对原始光谱进行校正处理。 校正之后, 建立相应的PLS (partial least squares)模型以选择最优预处理方法。 然后分别建立苯甲酸浓度和太赫兹吸收系数的MLR (multiple linear regression)、 PLS和LS-SVM(partial least squares support vector machines)回归模型, 并对比分析不同模型的优劣。 将光谱数据归一化后建立的PLS模型更具有优势, 预测相关系数Rp为0.979, 预测均方根误差RMSEP为1.30%。 LS-SVM与PLS和MLR模型相比, LS-SVM模型可以获得更好的建模结果, LS-SVM的预测相关系数Rp为0.987, 预测均方根误差RMSEP为1.10%。 利用MLR方法仅使用1.946和1.869 THz两个波段点进行建模, 建模效果预测相关系数Rp为0.955, 预测均方根误差RMSEP为1.90%。 通过该研究为面粉中苯甲酸添加剂的无损检测提供了新的解决方案, 也为其他类型的添加剂的检测提供了方法指导, 对促进面粉行业的健康发展具有重要的意义。

使用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对葛粉中苯甲酸含量进行了定量分析。检测样品为有塑料包装袋的葛粉。对原始数据进行多元散射校正、基线校正、一阶导数、二阶导数等预处理,利用偏最小二乘(PLS)法对葛粉中苯甲酸的含量建立预测模型。检测结果显示:无塑料包装袋样品的模型决定因子为0.975,预测集的均方根误差(RMSEP)为1.126%;有塑料包装袋样品的模型决定因子为0.976,RMSEP为1.356%。

以2-（3’,4’-二羧基苯氧基）苯甲酸(H3DPBA)和1,3-二（4-吡啶基）-丙烷（bpp）为配体, 与Zn(Ac)2通过水热反应, 获得了一维链状配合物Zn(DPBA)(bpp)。 该配合物的一个不对称单元包括一个Zn（Ⅱ）离子, 一个DPBA配体和一个bpp配体。 Zn（Ⅱ）离子与四个氧原子及一个氮原子配位, 其配位数为5。 固态配合物在375 nm处出现强的发射峰, 来自于配体的π*—π跃迁。 与配体的荧光发射光谱比较, 配合物的荧光发射峰发生了蓝移, 而且配合物的荧光发射强度有大幅度增强。 讨论了配合物在常见溶剂中和金属阳离子中的荧光性质。 实验结果表明不同有机小分子或不同金属阳离子对配合物的荧光强度有不同程度的影响, 有机小分子硝基苯和Fe3+使配合物荧光猝灭, 该Zn(Ⅱ)-配合物可用于硝基苯的检测以及水和乙醇体系中Fe3+的检测。

为了研究配体能级与稀土离子最低激发态能级的匹配程度对所形成的稀土配合物荧光性能的影响, 以邻氟苯甲酸(2-FBA)为第一配体, 邻菲咯啉(phen)为第二配体分别制备两种稀土铽配合物Tb(2-FBA)3·2H2O和Tb(2-FBA)3phen。 元素分析和红外光谱表征了两种配合物的分子组成。 相同浓度的紫外吸收光谱表明, Tb(2-FBA)3phen的第二配体phen替代第一配体2-FBA吸收了部分紫外光。 相同浓度的液体荧光光谱表明, Tb(2-FBA)3·2H2O的荧光发射强度高于Tb(2-FBA)3phen的荧光发射强度。 由于Tb(2-FBA)3·2H2O分子结晶水中的O—H振动会大大消耗配体所吸收的能量而使荧光强度大幅度下降; 2-FBA配体在273 nm的吸收峰所对应的三重态能级必然与能级5D4的匹配程度会更差。 在这种情况下Tb(2-FBA)3·2H2O的发射强度依然高于Tb(2-FBA)3phen的发射强度, 充分说明了第一配体2-FBA与Tb3的最低激发态能级5D4的匹配程度要好于phen与Tb3+的最低激发态能级5D4的匹配程度。 通过结合紫外吸收光谱和荧光光谱对稀土配合物的配体能级的定性分析, 可以初步了解不同类型配体对荧光性能的贡献程度。

基于密度泛函理论, 利用量子化学软件, 在B3LYP/6-311G**(C, H, S)/Lanl2dz (Ag)水平上对苯甲酸(Benzoic Acid, C7H6O2, BA)进行几何优化, 得到BA与Ag原子和Ag离子结合, 即C7H5O-2Ag和C7H5O2Ag的平衡构型, 在此基础上得到了两种形态的计算拉曼谱图, 并和其他文献值进行比较, 其中C7H5O2Ag的计算结果与文献中的BA表面增强拉曼光谱的实验值符合得较好。同时采用简正振动分析方法得到其势能分布, 从而对其简正振动模式进行了全面归属。

采用太赫兹时域光谱技术测量了苯甲酸及其钠盐苯甲酸钠在8～115 cm-1的特征吸收光谱, 分析总结了苯甲酸实测特征吸收峰的归属, 并利用密度泛函理论对苯甲酸钠进行了结构优化和振动模式计算。 结果表明: 利用苯甲酸和苯甲酸钠在太赫兹波段的特征吸收谱完全可以辨识这两种性状相似的物质; 导致苯甲酸钠和苯甲酸太赫兹特征吸收谱存在差异的根本原因是苯甲酸钠的离子键影响了分子内共价键的键长和原子间的键角以及其在晶胞内分子间的相互作用和排列组成; 除了苯甲酸的107 cm-1和苯甲酸钠的54 cm-1 吸收峰, 苯甲酸和苯甲酸钠的其余实测特征吸收峰均来源于分子的集体振动。

以4-氟苯甲酸(4-FBA)、4-氯苯甲酸(4-ClBA)为配体制备了具有良好热稳定性的稀土配合物Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O, 与前期工作中合成的Tb(4-BrBA)3的紫外及荧光光谱进行了分析比较。紫外-可见光吸收光谱表明, 相同浓度下, 3种配合物的紫外吸收能力以Tb(4-FBA)3·2H2O、 Tb(4-ClBA)3·2H2O、Tb(4-BrBA)3顺序依次增大。液体荧光光谱表明, Tb(4-ClBA)3·2H2O的荧光发射强度最强。从配体的能级、配合物的紫外吸收能力及能量传递过程中的热振动损耗等方面对实验结果进行了讨论分析。热重分析表明, Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O在450 ℃出现快速分解。将2种配合物放置于马弗炉中350 ℃加热1 h后, 发现Tb(4-FBA)3·2H2O的荧光发射强度降低了24%, Tb(4-ClBA)3·2H2O荧光发射强度仅降低了13%左右, 表明2种配合物高温条件下分子结构保持稳定, 加热后2种配合物的红外光谱也表明2种配合物在高温条件下未发生分解。

以联苯为原料，经傅克酰化、溴代、格氏和氧化反应，制备了4-(4-乙酰基苯基)苯甲酸；以苯甲醚为原料经傅克酰化，醚解制备了4-乙酰基苯酚；两者再经酯化、还原、脱水反应，合成了一种新型的双官能团聚合物材料单体4-(4-乙烯基)苯基苯甲酸-(4-乙烯基)苯酯，基于联苯的总收率为7%~10%，其结构经1H NMR和FT-IR确认，并用偏光显微镜和差示扫描量热仪对其液晶性进行了研究。