作者单位
摘要
常州市建筑科学研究院集团股份有限公司,常州 213000
为研究受阻酚对沥青路面灌缝胶体系的抗老化改性效果,采用受阻酚1076、受阻酚二叔丁基对甲酚(BHT)以及受阻酚1010对制备的普通型灌缝胶进行改性,模拟现场施工情况进行老化试验,对比老化前后灌缝胶性能及黏弹性特征变化,并进行结构表征分析。结果表明,受阻酚1076可以在老化12 h内持续改善灌缝胶的抗老化性能;受阻酚BHT在老化6 h内可以有效遏制极性基团的生成,抑制灌缝胶模量的升高,但在长时间老化下其抗老化效果衰退明显;受阻酚1010在老化6 h内抗老化效果并不理想,但在老化12 h后可以有效抑制羰基的生成。受阻酚对灌缝胶体系的抗老化改性效果受到受阻酚分子结构、迁移性及其与灌缝胶体系相容性的影响。高相容性、低位阻效应以及低迁移性有助于受阻酚稳定、高效地提升灌缝胶的抗老化性。异佛尔酮二异氰酸酯可以有效改善受阻酚在灌缝胶中的分散性,从而进一步提升抗老化效果。
灌缝胶 受阻酚 抗氧剂 老化 改性 相容性 crack sealant hindered phenol antioxidant aging modification compatibility 
硅酸盐通报
2023, 42(7): 2656
作者单位
摘要
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心,重庆 400054
2 重庆理工大学化学化工学院,重庆 400054
为了提高光纤苯酚含量传感器的灵敏度和选择性,构建了一种新型苯酚含量表面等离子共振(SPR)光纤生物传感器。传感器主要由辣根过氧化物酶(HRP)修饰 SPR光纤和苯酚选择透过性膜构成。首先在光纤表面聚合聚多巴胺(PDA),用于吸附纳米金成膜并激发SPR效应,随后在金膜表面再次聚合聚多巴胺用于固定HRP,获得HRP修饰SPR光纤。β-环糊精掺杂PEBA2533苯酚选择性聚合物膜固定在HRP修饰光纤表面。水体中苯酚分子自由通过聚合物膜后,吸附在HRP表面,在过氧化氢(H2O2)协助下被氧化生成难溶聚合物,增大HRP膜的折射率,促进传感器共振波长发生漂移,提高其灵敏度。研究表明,传感器对苯酚含量的测量具有高选择性和高灵敏度;在传感器采样时间为300 s时,灵敏度和检测下限分别达到224.84 pm·mmol-1·L和159 nmol/L。
传感器 苯酚含量 辣根过氧化物酶 表面等离子共振效应 聚合物膜 光纤传感器 选择性 
光学学报
2023, 43(12): 1228003
孙有瑞 1,*郭美 1,*刘贵珊 1樊奈昀 1[ ... ]王昊 2
作者单位
摘要
1 宁夏大学食品与葡萄酒学院, 宁夏 银川 750021
2 宁夏大学物理与电子电气工程学院, 宁夏 银川 750021
为了研究可见-近红外(Vis-NIR)高光谱成像对滩羊肉中总酚浓度(TPC)快速检测的可行性, 基于光谱信息融合图像纹理特征建立TPC含量的预测模型, 实现滩羊肉中TPC含量的可视化表达。 将样本集根据3∶1的比例划分成校正集和预测集, 采用多元散射校正(MSC)、 基线校准(Baseline)、 去趋势(De-trending)、 卷积平滑(S-G)、 标准正态变量变换(SNV)、 归一化(Normalize)等校正方法去除原始光谱中不良散射等干扰信息。 通过竞争性自适应加权抽样(CARS)、 引导软收缩(BOSS)、 区间变量迭代空间收缩法(iVISSA)和变量组成集群分析-迭代保留信息变量(VCPA-IRIV)提取TPC浓度的代表性特征光谱。 采用灰度共生矩阵(GLCM)算法依次提取肉样第1主成分图像中纹理特征。 基于特征光谱及图谱融合信息建立滩羊肉中TPC含量的偏最小二乘回归(PLSR)与最小二乘支持向量机(LSSVM)预测模型并进行对比分析。 结果表明, (1)利用De-trending+SNV预处理后的光谱数据建立的PLSR预测模型性能较好, 其RC2=0.874 9, RP2=0.793 2; (2)采用CARS, BOSS, iVISSA和VCPA-IRIV分别提取出了23, 35, 57和43个特征波长, 占全光谱的18.4%, 28%, 45.6%和16.8%; (3)采用BOSS法提取的关键性波长建立的LSSVM模型性能较好, 其RC2=0.851 3, RP2=0.745 9, RMSEC=0.116 8和RMSEP=0.155 0; (4)与基于特征波长建立的预测模型相比, BOSS-ASM-ENT-CON-LSSVM模型为滩羊肉中TPC浓度的最佳图谱融合预测模型(RC2=0.850 0, RP2=0.770 9, RMSEC=0.116 0, RMSEP=0.144 7); (5)利用BOSS-PLSR简化模型将TPC浓度反演到样本的高光谱图像上, 通过色彩直观化形式展现出来, 实现TPC含量的可视化表达。
滩羊肉 高光谱 总酚浓度 图谱融合 可视化 Tan mutton Hyperspectral imaging Total phenol concentration Fusion of spectra and texture feature Visualization 
光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3631
作者单位
摘要
1 石河子大学食品学院, 新疆 石河子 832003
2 石河子大学机械电气工程学院, 新疆 石河子 832003
酿酒葡萄中的总酚含量是影响葡萄品质的重要指标, 也是影响葡萄酒质量的关键因素。 为了快速准确地检测赤霞珠葡萄的总酚含量, 利用近红外光谱技术结合GA-ELM预测模型对赤霞珠葡萄总酚含量进行预测研究。 试验采用5个收获期(每期采集40串, 每串取10个)的赤霞珠葡萄, 采集200组葡萄的12 500~4 000 cm-1波段范围内的近红外光谱。 基于福林酚比色法原理对赤霞珠葡萄的总酚含量进行测定, 使用SPXY算法将样品按照3:1比例分为校正集和预测集, 共计150个校正集和50个预测集。 分别采用多元散射(MSC)、 标准正态变换(SNV)、 数据中心化(MC)、 移动窗口平滑(MA)和一阶导数+SG方法对原始光谱进行预处理, 优选出最佳的预处理方法为MSC。 并进一步采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、 遗传算法(GA)、 联合区间偏最小二乘算法(si-PLS)和连续投影算法(SPA)分别对光谱波段进行提取, 经对比分析发现CARS提取的69个特征波长数据能有效提高模型的稳定性和预测结果。 在MSC预处理和特征波长提取的基础上, 引入极限学习机(ELM)算法, 建立赤霞珠葡萄总酚含量的预测模型, 在总酚含量预测过程中, 采用遗传算法(GA)对ELM模型进行优化, 并探究了不同的激活函数和隐含层神经元个数对GA-ELM模型预测能力的影响, 确定最优的激活函数为Sigmoidal, 最优的神经元个数为50个。 最后, 将ELM和GA-ELM模型的预测能力进行对比, 结果显示GA-ELM模型的预测能力高于ELM模型的预测能力, 其中MSC+CARS+GA-ELM模型预测能力最好, 校正相关系数(Rc)为0.901 7, 预测相关系数(Rp)为0.901 3, 校正均方根误差(RMSEC)为2.112 4, 预测均方根误差(RMSEP)为1.686 8, 剩余预测偏差(RPD)为2.308 0。 研究结果表明: 利用近红外光谱技术结合变量优选建立的GA-ELM模型可实现对赤霞珠葡萄的总酚含量的预测, 为赤霞珠葡萄品质的检测奠定了理论基础。
变量优选 赤霞珠葡萄 总酚 极限学习机 近红外光谱 Variable optimization Cabernet sauvignon grapes Total phenol Extreme learning machine Near infrared spectroscopy 
光谱学与光谱分析
2021, 41(7): 2036
作者单位
摘要
1 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 河北环境工程学院, 河北 秦皇岛 066102
水是生命之源, 人们日常生产生活离不开水。 近年来水体污染日趋严重, 已经危害到人类的健康。 酚类化合物(Phenolic Compound)是一种广泛存在且很难降解的有机污染物, 指的是芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的含羟基衍生物, 毒性很强, 对动植物及人类的生命活动有严重危害。 实验研究对象选取间苯二酚(resorcinol, RES)和对苯二酚(hydroquinone, HYD)来配制待测样本, 并且在其中3组预测样本中加入苯酚(phenol, PHE)作为干扰物, 待测样本和空白溶剂分别用FS920稳态荧光光谱仪(edinburgh instruments, EI)扫描得到荧光光谱数据。 对所得到的数据通过扣除空白溶剂法来消除拉曼散射的影响, 得到的数据在消除干扰的同时最大程度保留下来原光谱所包含的重要信息。 校正后光谱变得更加圆滑, 荧光强度显著增强, 因此, 校正处理后的光谱信息更为准确。 利用三维荧光光谱(EEM)结合平行因子分析(PARAFAC)和交替惩罚三线性分解(APTLD)两种二阶校正方法, 分别完成在不含干扰物和含有干扰物、 同时激发-发射光谱严重重叠时对间苯二酚、 对苯二酚的快速、 直接、 准确测量, 并给出定性、 定量分析结果。 PARAFAC算法对混合体系的组分数(即化学秩)较敏感, 组分数选取过大易使其陷入计算“沼泽”, 迭代次数增多, 计算耗时变长。 故本文利用核一致诊断法(CORCONDIA)预估计出准确的组分数, 保证PARAFAC算法更加快速准确。 从定性分析结果知, 当不含有干扰物时, PARAFAC能够准确分辨出间苯二酚和对苯二酚, 二者荧光峰位置极为接近, 很难用传统方法分辨, 体现出将三维荧光光谱技术与化学计量学二阶校正方法相结合所具有的“二阶优势”; 定量分析结果给出, 在有干扰物共存时, 分别应用两种二阶校正法解析光谱数据结果显示: PARAFAC的浓度预测回收率为93.4%±0.5%~97.1%±1.0%, 预测均方根误差小于0.190 mg·L-1; APTLD的浓度预测回收率为95.9%±1.6%~97.2%±0.8%, 预测均方根误差小于0.116 mg·L-1, 通过比较两种方法性能得: PARAFAC对待测物组分数敏感, 对待分解的光谱数据严格线性要求高; 而APTLD对混合物组分数不敏感, 计算速度快, 抗噪声能力较强, 结果稳定, 具有较明显的优势。
交替惩罚三线性分解 三维荧光光谱 二阶优势 精密度 酚类 APTLD Three-dimensional fluorescence spectroscopy Second-order advantage Precision Phenol 
光谱学与光谱分析
2020, 40(1): 119
作者单位
摘要
1 淮阴工学院生命科学与食品工程学院, 江苏 淮安 223001
2 江苏大学食品与生物工程学院, 江苏 镇江 212013
3 温州大学电气与电子工程学院, 浙江 温州 325035
4 洛阳师范学院食品与药品学院, 河南 洛阳 471934
果酒发酵中的多酚是引起果酒口感、 颜色变化的重要因素。 为保证果酒品质, 有必要开发一种快速监测发酵过程中多酚含量变化的技术。 收集不同批次成熟期的蓝莓、 桑葚为原料, 分别碾压成汁, 同时按比例混合二者, 于小型发酵罐进行发酵。 通过离线收集不同发酵时段的发酵液于离心管, 高速离心后取上清液置于棕色瓶保存, 共计得到48个果酒发酵样本。 将上清液置于三个平行样比色皿, 以傅里叶快速变换近红外光谱仪(FT-NIR)采集其透射光谱, 取平均值作为该样本的光谱信号。 然后将棕色瓶内的发酵液以国标法(即以标准液的吸光度值制定标准曲线)测定各样品的总酚含量, 以duplex法计算样本光谱之间的距离且按2∶1的比例划分为训练集和预测集。 采用间隔偏最小二乘法(iPLS)将训练集样本的透射光谱与总酚含量之间构建定量模型, 间隔数从2依次变化到60个。 该研究创新之处是使用共识方法融合多个已构建好的iPLS成员模型, 按一定的共识规则分配权系数。 通过各成员模型交互验证的残差及其残差之间的相关性来优化各成员模型的线性组合, 以拉格朗日乘数法求解各成员模型的权系数, 使间隔偏最小二乘-共识模型(consensual iPLS, C_iPLS)的交互验证均方根误差最小。 相比于全局PLS模型、 划分不同间隔数量时的iPLS模型, C_iPLS均具有较小的预测误差。 当划分39个间隔时由三个iPLS成员模型(即14th, 16th, 18th)组成的共识模型误差最小为124.2, 交互验证相关系数为0.944, 对预测集样本的预测均方根误差为163.4, 预测相关系数为0.931, 预测性能均优于PLS和iPLS模型。 另外, 作为对比选用连续投影算法与无信息变量剔除法来优化光谱模型, 其预测性能均不及本文提出的共识模型。 分析各iPLS模型预测残差之间的相关性, 发现共识模型主要是融合那些具有较高预测性能且模型间较低相关性的成员模型。 结果表明, 光谱分析结合共识方法可提高回归模型的预测精度、 减少建模所需变量数, 能够用于果酒总酚含量的离线快速检测。
近红外光谱 间隔偏最小二乘法 共识模型 总酚含量 Near infrared spectroscopy Interval partial least square Consensus model Total phenol content 
光谱学与光谱分析
2020, 40(3): 777
陈敏 1,2,3,***殷高方 1,3,*赵南京 1,3,**甘婷婷 1,3[ ... ]刘建国 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 安徽省环境光学监测技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
以蛋白核小球藻为受试对象,以藻类光合活性参数为毒性评价指标,研究了在苯酚急性毒性作用下的72 h与70 min内,不同光合活性参数的响应规律。结果显示:苯酚对光合活性参数Fv/Fm、rP、α、Ek、JVPⅡ的抑制效应显著;在苯酚急性毒性的作用下,光合活性参数的毒性响应可在短时间内达到稳定,5 min可作为苯酚毒性分析的响应时间;Fv/Fm、rP、Ek、JVP Ⅱ对苯酚毒性具有良好的剂量响应关系,不同光合活性参数对苯酚的毒性响应程度不同,0.2~1.2 g/L的苯酚对Fv/Fm、rP、Ek、JVP Ⅱ的抑制率分别为-3%~19%,9%~67%,15%~74%,17%~37%。
生物光学 苯酚 蛋白核小球藻 光合活性参数 急性毒性 
光学学报
2019, 39(12): 1217002
作者单位
摘要
1 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063210
3 河北工程大学机械与装备工程学院, 河北 邯郸 056038
苯酚和麝香草酚等酚类化合物对人体和动植物有着严重危害, 且这些酚类化合物往往同时存在于水体。 由于苯酚和麝香草酚的激发和发射光谱重叠严重, 常规荧光方法不能实现直接快速测定。 基于三维荧光光谱结合四维平行因子(4-PARAFAC)算法, 对存在未知干扰物的湖水中苯酚和麝香草酚进行定性和定量分析。 利用三维平行因子和四维平行因子算法分解光谱数据, 探索三阶校正算法的“三阶优势”。 通过引入温度维来构建四维数据阵, 将不同温度下扫描得到的激发发射矩阵沿样本维叠加得到四维数据阵, 结合基于四维平行因子的三阶校正算法对目标分析物进行定性定量分析。 为避免溶剂散射和仪器的影响, 需要对扫描得到的激发发射矩阵信号进行预处理。 通过空白扣除法和Delaunay三角内插值法去除激发发射矩阵中散射信号, 再进一步进行激发发射校正, 得到真实光谱。 然后分别使用基于平行因子的二阶校正算法和基于四维平行因子的三阶校正算法对光谱数据进行分析, 对比两种算法的分析结果。 结果表明, 四维数据阵并不是三维激发发射矩阵简单的叠加, 得到的四维数据可能含有丰富的高维信息, 有助于改善对分析物的测量结果。 四维平行因子算法解析得到的湖水中苯酚和麝香草酚的平均回收率分别为97.7%±9.2%和96.5%±8.8%, 预测均方根误差为0.047和0.057 μg·mL-1, 预测相对误差低于10%, 分析结果优于三维平行因子(平均回收率分别为105.7%±15.3%和111.0%±3.6%, 预测均方根误差为0.090和0.056 μg·mL-1, 预测相对误差高于10%)。 实验表明, 样本中存在复杂干扰背景和数据共线性严重时, 三阶校正算法能够得到比二阶校正算法更满意的结果, 为复杂体系中苯酚和麝香草酚的检测提供了可靠方法。
三维荧光光谱 三阶校正 温度 苯酚 麝香草酚 Three-dimensional fluorescence spectrum Third-order calibration Temperature Phenol Thymol 
光谱学与光谱分析
2019, 39(6): 1806
谭小玉 1,2,*田会强 1,2王杰 1,2戴雄 1,2高立龙 1,2
作者单位
摘要
1 北京八亿时空液晶科技股份有限公司, 北京102205
2 液晶材料分析及应用技术北京市重点实验室, 北京102205
以对二溴苯、5-烷基-四氢吡喃-2-酮和3,4,5-三氟-2-甲基苯酚为原料, 经过丁基锂反应、脱羟基、Suzuki和Williamson等共5步反应最终合成2\[4′\[二氟(3,4,5-三氟2-甲基苯氧基)甲基\]-3′,5′-二氟-\[1,1′联苯\]-4-基\]-5-烷基四氢吡喃类液晶化合物。反应中考察了温度、溶剂、催化剂和原料比对反应收率的影响。其中脱羟基反应滴加温度-70 ℃~-80 ℃,原料羟基化合物:三乙基硅烷:三氟化硼乙醚的摩尔比为1∶1.5∶2.5;Suzuki反应选用四(三苯基磷)钯反应收率最高;3,4,5-三氟-2-甲基苯酚的Williamson醚化最优条件为在DMSO与水的混合溶剂中醚化6 h。纯化后目标产物气相色谱纯度≥ 99.5%, 总收率约为35.6%, 结构经1HNMR及GC-MS 确证。该化合物添加到液晶的基础配方中, 能增加介电各向异性(Δε), 降低阈值电压。
四氢吡喃 5-三氟-2-甲基苯酚 电光性能 液晶化合物 tetrahydropyran 3 3 4 4 5-Trifluoro-2-methyl-phenol electro-optical property liquid crystal compound 
液晶与显示
2017, 32(9): 701
作者单位
摘要
1 木质材料科学与应用教育部重点实验室, 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 100083
2 国际竹藤中心生物质新材料研究中心, 北京 100102
3 中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京 100091
木材细胞壁的改性机理研究是改良木材处理试剂, 优化木材处理工艺, 提高木材密度、 力学、 尺寸稳定性等各项性能的关键。 以人工林杉木为研究对象, 采用合成的水溶性低分子量酚醛树脂(PF)对杉木试材进行逐步的真空加压浸渍处理, 通过高精度、 高分辨的X射线衍射仪(XRD)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振仪(NMR)(采用交叉极化/魔角旋转法进行连续测试)对处理和对照试样的相关物理和化学性能进行了对比分析, 研究结果表明: 水溶性低分子量PF处理后, 试样的结晶度与未处理的对照样相比, 数值降低明显, 平均降低率分别为12.67%, 11.91%和6.26%。 结合FTIR和NMR 13C的检测谱图发现, 水溶性低分子量PF改性后的杉木与对照杉木相比, 没有增加新的酯类、 醚类等官能团特征峰和化学位移, 认为水溶性低分子量PF不能与杉木发生明显的化学反应, 但会进入到结构较松散、 空隙尺寸较大、 相对面积较多的管胞细胞壁中的非结晶区, 形成物理性的充填, 最终引起杉木相对结晶度的降低。 本研究对于研发新型木材改性试剂、 优化木材改性处理工艺具有重要的参考价值, 研究结果还将为进一步探明木材细胞壁的改性机制、 丰富木材细胞壁的改性理论提供重要的依据。
木材 细胞壁 酚醛树脂 傅里叶变换红外光谱 改性 Wood Cell wall Phenol formaldehyde resin Fourier transform infrared spectrum Modification 
光谱学与光谱分析
2015, 35(12): 3356

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