西安工业大学材料与化工学院, 陕西 西安 710021
表面增强拉曼散射(SERS)技术具有高效, 灵敏, 无损检测等特点, 能实现对分析物分子的极低浓度检测, 被广泛应用于痕量分析领域。 在生产和生活中, 有些毒性物质或非法添加剂被人体摄入或长期接触后, 在体内不断累积, 最终导致中毒或者组织器官发生病变; 环境中过量的有害物质残留, 由于其本身的毒性或者使菌株和害虫产生抗药性而造成的生态系统破坏, 会严重影响人们的正常生活; 有些生物分子伴随疾病产生, 可作为疾病的标志物, 能给予人体健康诊断信息; 有些抗癌药物由于本身具有毒性, 使用时需要严格控制用量。 因此, 利用SERS技术对各领域分析物分子的微量检测意义重大。 对SERS技术的发展、 SERS增强机理和检测分析物分子的意义做了简单介绍, 以化学分析、 环境监测、 生物医学和食品安全等领域部分分析物分子为切入点, 重点介绍了SERS基底的制备工艺和检测分析物分子的检出限, 并对拉曼增强机理进行阐述。 检测低浓度的分析物分子, 主要依靠SERS基底与分析物分子之间的有效吸附, 通过基底产生的局域电磁场或者基底与分析物分子形成新的化学状态, 使分析物分子拉曼信号增强。 同时指出在对分析物分子定性定量分析方面面临的诸多挑战: (1)SERS基底大多以金银为原材料, 成本高且不稳定, 对分析物分子检测能力随时间延长而降低; (2)分析物分子在基底表面分布不均, 导致点对点之间差异大, 分析物分子浓度无法通过拉曼特征峰强度来准确获得且拉曼信号易受荧光和背景噪声干扰; (3)微量毒性分析物分子无法被检测出来, 通过食物链或生态系统持续在人体累积, 最终对人体造成不可逆的损伤。 总结了不同领域常见的分析物分子, 为利用SERS技术检测各领域分析物分子提供了分析和比较的基础, 并为不同SERS基底的拉曼增强效果提供参考, 对于推动SERS技术检测不同领域分析物分子具有重要意义。
表面增强拉曼散射 化学分析 环境监测 生物医学 食品安全 Surface-enhanced Raman scattering Chemical analysis Environmental monitoring Biomedical detection Food safety
中南林业科技大学, 经济林培育与保护教育部重点实验室, 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室, 湖南 长沙 410004
为探讨锥栗不同授粉组合果实中矿质元素是否也存在花粉直感效应, 应用全自动间断化学分析仪和原子吸收光谱法测定了“华栗1号”、 “华栗2号”、 “华栗3号”和“黄榛”四个锥栗主栽品种自交、 异交以及自然授粉的子代坚果中主要矿质元素的含量。 结果表明, 锥栗不同授粉组合坚果的N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn和Mn八种矿质元素含量差异较为显著, 其矿质元素具有明显的花粉直感效应, 尤其是铁、 锌元素受花粉直感作用的影响较大, “华栗2号”ד黄榛”授粉组合果实铁、 锌元素含量最高, 分别为162.13和41.79 μg·g-1; “黄榛”ד华栗1号”授粉组合果实中Mn元素含量最高为165.67 μg·g-1, 为锰微肥的利用提供了参考; 通过主成分分析, 评价出19个组合中在矿质元素方面表现最优的授粉组合为“华栗2号”ד黄榛”。 该研究结果可为锥栗生产上合理配置授粉树和改善果实品质提供科学的依据。
全自动间断化学分析仪 原子吸收光谱法 锥栗 花粉直感 矿质元素 主成分分析 Auto discrete analyzers Atomic absorption spectrometry Castean henryi Xenia Mineral elements Principal component analysis
1 南京师范大学物理科学与技术学院, 江苏 南京 210023
2 南京市产品质量监督检验院, 江苏 南京 210019
3 南京市食品药品监督检验院, 江苏 南京 210038
测量不确定度, 表征合理地赋予被测量之值的分散性。 应用ISO/IEC Guide 98: 1993 Guide to the expression of uncertainty in measurement(简称GUM方法)的自下而上的策略进行测量不确定度的评定, 剖析完整的分析测量过程, 可以找出影响测量结果准确性的主要因素; 采取针对性的措施, 设法消除或降低这些因素的影响, 可以改进测量方法。 以电感耦合等离子体质谱法测定淀粉和面包糠中铝含量为例, 其不确定度来源于测量重复性、 最小二乘法拟合工作曲线的过程、 标准储备液及其分取稀释过程的不确定度、 溶液体积及样品称量过程的不确定度。 经过各不确定度分量的评定, 得知主要分量是由最小二乘法拟合工作曲线引入的相对标准不确定度urel(cAl)1, 其次是由配制标准溶液系列的稀释过程引入的相对标准不确定度urel(cAl)3、 由测量结果的重复性引入的相对标准不确定度urel(rep)。 因此, 采取较高灵敏度的质谱工作模式、 增加测定次数、 合理选取校准曲线的系列浓度点数值、 选用相对误差较小的量器等措施进行方法改进。 改进之后, 三个主要分量urel(cAl)1, urel(cAl)3, urel(rep)分别从(0.035 8, 0.013 2, 0.008 5)降为(0.006 0, 0.010 5和0.003 3), 铝量的合成相对标准不确定度从0.039降为0.013, 扩展不确定度从1.8 mg·kg-1降为0.4 mg·kg-1(k=2), 效果显著。
测量不确定度 化学分析 方法改进 电感耦合等离子体质谱法 铝 Measurement uncertainty Chemical analysis Improvement ICP-MS Aluminum 光谱学与光谱分析
2016, 36(4): 1211
1 中南林业科技大学教育部经济林培育与保护重点实验室, 湖南 长沙 410004
2 北京林业大学教育部森林培育与保护重点实验室, 北京 100083
为探明油茶授粉受精期的营养元素需求规律, 应用全自动间断化学分析仪与原子吸收光谱法测定了授粉受精期的油茶子房主要矿质元素的含量, 并且对各矿质元素含量在自交和异交情况下的变化进行了研究分析。 结果表明: 在油茶授粉受精过程中, 九种矿质营养元素含量呈“S”或“W”型曲线变化。 N, K, Zn, Cu, Ca, Mn元素含量变化在自交和异交情况下都呈“S”型曲线, N含量在自花授粉20 d达到最高, 为3.445 8 mg·g-1; K含量在异花授粉20 d达到最高, 为6.275 5 mg·g-1; Zn含量在自花授粉10 d达到最高, 为0.070 5 mg·g-1; Cu含量在异花授粉5 d到最高, 为0.061 0 mg·g-1; Ca含量在异花授粉15d达到最高, 为3.714 5 mg·g-1; Mn含量在自花授粉30 d达到最高, 为2.161 5 mg·g-1。 Fe, P, Mg元素含量变化自交时呈“S”, 异交时呈“W”型曲线, Fe含量在自花授粉10 d达到最高, 为0.453 0 mg·g-1; P含量在自花授粉20 d达到最高, 为6.731 8 mg·g-1; Mg含量在自花授粉25 d达到最高, 为2.724 0 mg·g-1。 研究结果可为油茶花期喷施叶面肥, 提高油茶结实率和产量提供了一定的资料参考。
全自动间断化学分析仪 原子吸收光谱法 油茶 授粉受精 矿质元素 Auto discrete analyzers Atomic absorption spectrophotometer Camellia oleifera Pollination and fertilization Mineral elements 光谱学与光谱分析
2014, 34(4): 1095
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
设计一种工作波段可切换，曝光时间从0.1 s～99.9 s可控，操作方便的折转式1∶1成像系统，通过转向棱镜连接前后镜组，替换不同厚度的滤色片以实现双波段成像。该系统将高分辨率折转式1∶1成像镜头与电子快门结合，光学系统视场范围φ17 mm，分辨率达到8 μm，工作距离55 mm，系统用转向棱镜折转90°成像，克服了一般镜头本身不能控制曝光时间的缺点，使曝光时间和光的导向能够精确控制，改善了化学发光免疫分析的试验条件，有望在临床中的化学发光免疫分析，以及环境科学、光化学等领域得到应用。
镜头 双波段 曝光可控 电子快门 化学分析 lens dual-band controllable exposure electronic shutter chemical analysis
中国科学院安徽光学精密机械研究所光学环境监测研究室,安徽,合肥,230031
简略评论了大气痕量气体测量的光谱学和化学技术.光谱技术方面重点介绍差分光学吸收光谱(DOAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)、傅里叶变换红外光谱学(FTIR)和可调谐半导体激光吸收光谱(TD-LAS),化学测量技术介绍色谱、质谱和色-质联用技术、化学发光测量技术、基体分离和电子自旋共振技术以及超声膨张技术等,并对宽带光谱测量、光谱技术之间、光谱技术与化学技术之间的联用趋势,以及仪器的小型化趋势作了展望.
关键?剩?/strong>环境监测;痕量气体;光谱技术;化学分析技术
环境监测 痕量气体 光谱技术 化学分析技术 environment monitoring trace gases spectroscopic techniques chemical techniques
