纸币是国家发行并强制使用的货币符号，2019年中国人民银行发行的2019年版第五套人民币纸币，两面采用了抗脏污保护涂层，使纸币的整洁度明显改善。作为“国家名片”，在纸币生产过程中，对每一道工艺都有严格的质量控制，涂层是通过涂布机将涂布液转移、固化至纸币两面，由此称为涂布工艺。为了更加合理地控制涂布质量，生产中需要检测纸币涂层的厚度。针对该需求，文中建立了纸币图纹作为复杂衬底的涂层厚度光学漫反射模型，采用傅里叶近红外光谱仪和激光共聚焦显微系统对已涂布和未涂布的纸币进行识别并定量检测。文中首先根据涂层物质在近红外光谱可被有效识别的特点，对涂层的近红外吸收光谱数据提出了基于多元散射校正（MSC）与二阶导组合的分析方法，确定4 346.764 cm⁻¹为特征波数。再根据反射率、粗糙度对涂层厚度的模型解耦，最后通过激光共聚焦显微系统检测了已涂布纸币的涂层变化，并将其与模型的厚度解耦结果关联，得出测量涂层厚度最小为3.807 μm，最大为12.738 μm。最终结果表明该检测方法对纸币生产中涂层质量控制具有重要的实践指导意义。

高能球磨法是材料制备过程中常用的方法, 通过物料在高速运转的过程中进行磨合而产生晶体空位缺陷, 实现元素的掺杂, 进而发生化学吸附或化学反应, 合成产生新的物相, 对于后续合成材料的性能有很大影响。 钡铁氧体具有良好的磁性能, 被用于功能材料制备的诸多领域。 采用高能球磨法制备钡铁氧体前驱体, 利用XRD, SEM和FTIR检测方法考察不同高能球磨时间下钡铁氧体前驱体物相、 微观形貌及官能团的变化规律, 并通过红外二阶导数光谱、 拟合平滑光谱计算法, 定量分析高能球磨过程中物相的变化规律。 XRD及SEM检测结果表明, 随球磨时间增加, 钡铁氧体前驱体各物相的衍射峰宽度变宽, 粉末细化, 晶格逐渐发生畸变, 产生晶体空位缺陷, 从而使Ba溶入Fe₂O₃晶格中生成Ba_xFe_2-xO₃的固溶体, 且产生吸附“团聚”现象; 当球磨时间大于40 h时, 发生“纳米尺寸效应”, 生成有磁性的Fe₃O₄及Ba_xFe_3-xO₄固溶体。 红外光谱分析结果显示, 随着球磨时间的增加, BaCO₃和α-Fe₂O₃的特征峰均存在峰强减小、 峰位发生明显移动的规律, 表明随着球磨时间增加, BaCO₃和α-Fe₂O₃颗粒粒度变小, 且发生化学吸附。 通过红外光谱的平滑拟合光谱和二阶导数光谱计算可知, 随球磨时间的增加, 各吸收峰面积均明显减小。 相对于球磨0 h, 在球磨10, 20和40 h后, 波数473 cm^-1的Fe—O键振动吸收峰的峰面积分别减少48.84%, 65.97%和93.54%; 而在波数540 cm^-1处的Fe—O键吸收峰的峰面积则分别减少37.11%, 51.76%和82.85%; 同理, 在波数856 cm^-1处的O—C—O键的面内弯曲振动吸收峰的峰面积分别减少30.62%, 44.71%和67.10%; 在波数1 446 cm^-1处的C—O键不对称伸缩振动峰的峰面积则分别减少0.03%, 27.63%和57.90%。 从定量分析的角度考察了钡铁氧体前驱体高能球磨过程中物相的变化规律并精准确定反应产物含量变化的百分比, 对于后续材料的合成与性能随钡铁氧体前驱体物相不同而发生变化的研究有重要的指导意义。

北京持续推进增彩延绿科技示范工程, 彩叶植物在城市园林建设和人居环境改善方面发挥着越来越重要的作用。 如果能够利用高光谱技术实现快速、 无损地观测城市彩叶植物区域分布特点及其生长特征变化, 可为进一步优化城市彩叶植物布局, 加快城市彩叶植物系统建设提供重要理论依据和数据支撑。 高光谱遥感技术的快速发展, 不仅提供了大量地被植物光谱信息, 而且也提高了光谱分辨率及其响应范围。 植物光谱具有一系列特征吸收谱带, 能够指示不同树种间的差异, 是高光谱进行树种识别的基础。 以北京城市常见不同色系彩叶植物15种为研究对象, 运用SR-3501便携式地物光谱仪分析了不同色系植物叶片秋季高光谱反射曲线特征; 通过对原始光谱数据进行微分变换和特征参数提取, 进一步研究了不同色系植物反射特征波段及特征参数差异性和变化规律。 结果表明: 大叶黄杨具备典型绿色植被光谱曲线特征, 即呈“峰”和“谷”的变化特征, 紫色系植物表现为同绿色系植物近似的光谱反射特征, 红色系植物与黄色系植物光谱反射特征相似; 从光谱吸收特征参数角度分析, 不同色系植物绿峰/红峰位置表现为红色系植物>紫色系植物>黄色系植物>绿色系植物, 而绿峰/红峰反射率、 红谷位置和红谷反射率均表现为黄色系植物>红色系植物>紫色系植物>绿色系植物; 不同色系植物叶片光谱三边特征参数具有一定的规律性, 三边参数可以作为区分不同彩色叶植物与绿色系植物的特征参数, 其中红边幅值与红边面积、 黄边幅值与黄边面积、 蓝边幅值与蓝边面积可分别作为紫色系植物、 红色系植物与黄色系植物区别于其他色系植物的重要光谱特征参数。

目前浮选提高重晶石品位的方法通常采用新型浮选药剂从低品位重晶石矿中进行分选, 采用微波加热预处理矿物可提高浮选回收率, 但微波对浮选药剂与矿物的作用机理还不清楚。 微波加热技术近年来用于矿物加工、 冶金与材料制备等领域, 具有反应速度快、 产品指标高等优点。 以油酸钠为捕收剂, 对微波预处理后的重晶石纯矿物进行浮选, 并对不同微波作用时间下的重晶石浮选样品进行红外光谱检测, 通过红外拟合平滑光谱和二阶导数光谱计算分析, 研究微波对重晶石浮选的影响机理。 浮选试验结果表明, 未经微波预处理的重晶石, 在油酸钠用量为55 mg·L^-1、 pH值为8.0的条件下, 浮选指标最佳, 回收率为91.41%; 而对比之下, 经微波作用后的重晶石进行浮选, 随着微波处理时间的增加浮选指标逐渐提高, 且在微波作用60s时的回收率最高, 达95.27%。 基于浮选试验的红外光谱分析表明, 重晶石未经微波预处理进行浮选, 与油酸钠作用, 在波数为3 004 cm^-1处—CH₂—的对称伸缩振动峰、 2 953 cm^-1处—CH₃的反对称伸缩振动峰、 1 119和1 077 cm^-1处$SO^{2}_{4}$的非对称伸缩振动峰均发生了红移, 说明油酸钠在重晶石表面发生化学吸附; 而经微波预处理后的重晶石浮选时, 在波数为2 853 cm^-1处—CH₂—对称伸缩振动峰、 2 923 cm^-1处—CH₂—反对称伸缩振动峰、 2 958 cm^-1处—CH₃反对称伸缩振动峰、 1 181, 1 122和1 086 cm^-1处$SO^{2}_{4}$非对称伸缩振动峰、 982 cm^-1处$SO^{2}_{4}$对称伸缩振动峰、 635和610 cm^-1处$SO^{2}_{4}$弯曲振动峰, 其峰位并未发生红移, 但峰强随着微波作用时间的增加明显加强, 且微波作用60 s时其峰强增加最明显; 对微波处理后的红外光谱进行拟合平滑光谱和二阶导数光谱计算发现, 在波数为2 958, 2 923, 2 853, 1 181, 1 122, 1 086, 982, 635和610 cm^-1处峰面积均有不同程度的增加, 且在微波作用60s时峰面积分别增加了1.84%, 259.12%, 761.15%, 235.72%, 145.61%, 198.50%, 641.16%, 549.67%和744.97%, 表明微波预处理并未诱发重晶石表面发生化学反应, 但强化了捕收剂油酸钠与重晶石矿之间的化学吸附, 使其与重晶石表面的化学吸附更加致密, 吸附量增加, 因此重晶石回收率增加, 浮选指标提高。

土鸡蛋供不应求, 不法商贩为谋取暴利将斑蝥黄添加到饲料中制造假土鸡蛋, 严重损害了消费者权益。 斑蝥黄和蛋黄本身的色素(叶黄素、 玉米黄素、 胡萝卜素)均为线性多烯分子, 相似的结构和相近的分子量使得它们被同时萃取、 难以分离。 斑蝥黄和蛋黄色素提取液的紫外-可见吸收光谱严重重叠, 无法采用传统光谱法检测。 将紫外-可见分光光度法与一阶导数光谱法有机结合, 经简单萃取而未分离的情况下, 建立了蛋黄中斑蝥黄的快速检测方法, 有效排除了蛋黄中天然色素对斑蝥黄检测的干扰。 首先用乙醇和氯仿混合溶剂提取蛋黄中天然色素, 用紫外-可见分光光度计对蛋黄提取液和标准斑蝥黄样品进行光谱扫描, 然后用Origin软件对光谱做一阶导数处理, 并用Adjacent-Averaging方法对一阶导数光谱进行平滑去除噪声处理。 根据蛋黄提取液、 标准斑蝥黄样品及两者混合物的一阶导数光谱特征和蛋黄提取液一阶导数光谱零交叉点位置, 确定448, 467及520~579 nm可作为斑蝥黄的检测波长。 用蛋黄提取液和标准斑蝥黄样品混合物的一阶导数光谱值对斑蝥黄浓度作图得工作曲线, 考察了448, 467, 520及535 nm, 工作曲线的线性关系及检测限, 最终确定520 nm为斑蝥黄的最佳检测波长: 该波长下工作曲线的线性回归方程为Y=0.001 01C+0.000 180 9, R²=0.992 9, 线性范围为0~17.68 μg·mL^-1, 检测限为0.58 μg·mL^-1。 为了验证该方法在实际样品检测中的效果, 取来自不同养殖场的三种鸡蛋样本进行添加回收实验, 结果表明: 当斑蝥黄添加量为1~5 μg·mL^-1时, 样品的平均回收率在96.4%~102.8%之间, 相对标准偏差在2.53%~5.67%之间。 该方法无需复杂的样品前处理步骤、 无需大型仪器、 操作简单、 结果准确, 成本低, 能用于检测蛋黄中斑蝥黄含量。