西维因是一种广谱、 高效的氨基甲酸酯杀虫剂。 提出一个基于表面增强拉曼光谱进行定量和定性分析小白菜中西维因残留的方法。 密度泛函理论B3LYP/6-311G基组被用于计算西维因农药的理论拉曼光谱。 硫酸镁、 PSA、 石墨化炭黑和C18被用来去除叶绿素、 矿物质和维生素等物质的影响。 采用MSC, SNV和归一化三种方法对原始光谱进行预处理, 建立小白菜中西维因残留的偏最小二乘模型。 研究表明, 小白菜中西维因农药残留检测可以达到0.976 mg·L-1以下。 经MSC预处理后所建PLS模型预测性能最好, 当主成分数为9时所建模型的性能最好, Rc为0.977, RMSECV为2.09 mg·L-1, Rp为0.986 5, RMSEP为1.71 mg·L-1。 五个未知西维因农药浓度小白菜样本用来验证模型的准确度, 相对误差为1.98%~7.28%, 预测回收率为95.73%~107.28%, T值为0.397, 小于t0.05, 4=2.776, 说明模型是准确可靠的。 SERS方法是一种有效的方法, 可以实现小白菜中西维因农药残留的快速可靠检测。

农药的广泛使用对环境产生了重要的影响, 西维因作为一种重要的广谱高效杀虫剂在很多地表水中残留, 了解和掌握西维因在环境中的光谱特性及检测方法具有重要意义。 研究了西维因的激发-发射三维荧光光谱特性, 通过改变甲醇-水二元混合溶剂中甲醇的体积比, 探讨了不同体积比的甲醇-水混合溶剂对西维因三维荧光光谱的影响。 研究结果表明, 西维因的特征荧光光谱峰为单峰, 西维因的激发波长和发射波长范围分别处于: 244~304和300~350 nm, 最大激发/发射峰位置分别位于280和335 nm。 随着甲醇-水二元混合溶剂中甲醇含量的增加, 西维因的三维荧光光谱未出现明显位移, 但是荧光光谱强度随甲醇含量的增加出现了非线性的变化, 这主要与二元混合溶剂自身独特的性质有关。

以表面增强试剂OTR202 和OTR103 作为表面增强拉曼光谱（SERS）的活性基底，探索建立甲萘威水溶液的SERS 检测方法。首先对比分析了甲萘威水溶液的普通拉曼光谱与SERS。然后分析了表面增强试剂与待测样本的加入量对甲萘威水溶液的SERS 的影响。最后分析了质量浓度在0.1~15.0 mg/L 范围内的甲萘威水溶液的SERS，并以1374 cm-1 处的特征峰强度与甲萘威水溶液浓度进行线性回归，得到线性方程为y=414.5x+481.59，决定系数R2=0.9864。试验结果表明该研究方法对甲萘威水溶液的检测限可达到0.1 mg/L，说明以表面增强试剂OTR202 和OTR103 为SERS 活性基底的SERS 检测方法可用于水中甲萘威残留检测。

根据西维因水解物具有强荧光的特性，提出了利用三维荧光光谱技术结合偏最小二乘回归（PLSR）法测定鸭肉中西维因的残留含量。通过对样品的二维等高线光谱图分析，发现鸭肉和西维因的特征峰能明显区分开，在西维因-鸭肉体系中两者波峰分别位于300/365 nm 和320/460 nm，再利用PLSR 法建立鸭肉中西维因残留含量预测模型，其预测集中真实值与预测值的决定系数R2和均方根预测误差值Prms分别达到0.9883 和3.103。结果表明三维荧光光谱技术结合PLSR 法可用于鸭肉中西维因残留的测定，具有快速检测和预测精度高等优点，为鸭肉中农药残留检测提供了一种有效的手段。

为了快速测定鸭肉中西维因残留含量, 提出应用同步荧光光谱法检测鸭肉中西维因残留含量, 同时运用遗传算法-支持向量回归(GA-SVR)建立了鸭肉中西维因残留含量的回归预测模型。 首先, 通过荧光分光光度计分别采集了西维因水解物和含有西维因的鸭肉的三维同步荧光光谱图, 经过分析确定了最佳波长差Δλ都为140 nm; 其次, 分析了鸭肉中西维因的浓度猝灭现象; 最后采用GA进行同步荧光光谱的优化和选择, 根据交互验证均方根误差(RMSECV)选择出了21个特征波长, 并分别用全波长和21个特征波长作为SVR回归预测模型的输入特征变量, 发现通过GA选择的特征波长可以得到更好的预测效果, 并且其预测集的相关系数(R2)达到0.976 4, 均方根误差(RMSECP)为12.232 2。 试验结果表明利用同步荧光技术结合GA-SVR方法能有效、 快速的检测鸭肉中西维因残留含量。

根据有机物受激发荧光的基本原理,研究了氨基甲酸酯类有机杀虫剂西维因的荧光特性。利用荧光光谱对西维因及其水解物的溶液进行了研究,获得了不同浓度条件下的荧光谱图,考察了荧光强度与浓度的关系。结果表明,西维因及其水解物在一定的土壤环境中受紫外光激发时也能够发出很强的荧光,而且在溶剂中和土壤中的荧光光谱基本相同。它们的荧光光谱波长都位于可见光区的400-750 nm波段之间,波形平滑,分辨率高,适于农药的定性定量分析。实验证明利用荧光光谱法对土壤中的有机农药进行直接或间接的检测分析是可行的。

介绍荧光的产生、荧光寿命的产生机理以及荧光寿命测量的基本原理.设计了一种利用直接记录法(光子计数法)测量农药荧光寿命的测试系统.该系统针对待测样品的特性,选用了相应的脉冲光源、光学元件和半导体探测器等器件,优化了各器件的工作参数,进行了简易而又科学的模块化设计,并对西维因农药的荧光寿命在无激励光干扰情况下进行了实际测试,测得了西维因溶液在500 μg/L浓度时的荧光衰减曲线和荧光寿命(0.30～0.40 ns).结果表明,该系统具有结构简易、操作方便的优点,能测量100 ps级的荧光寿命,适合于对能发荧光的农药进行荧光寿命的定量测量.

根据西维因农药受到紫外光激发能够发出荧光的特征,利用脉冲氙灯作为激发光源,利用光纤进行传输和探测荧光,并结合电荷耦合器件(CCD)光谱探测技术,设计出了一套能够测量农药含量的荧光光谱仪器.分别利用稳态光谱仪和该仪器实现了对黄瓜中西维因农药残留的快速测定.实验结果表明,在激发波长为319 nm和荧光发射波长为647 nm情况下,西维因的线性范围为0.0～120 μg/L,最低检出限LOD为5×10^-7 μg/L,线性相关系数r为0.9991(S/N=5).该仪器可满足荧光检测的需要.