半挥发性有机物(SVOCs)在颗粒间的重新分配过程, 对于理解大气颗粒物的生长和沉降具有重要意义。 光镊-受激拉曼光谱技术, 相比于其他悬浮技术, 不但可以悬浮液滴, 而且能获得液滴的常规拉曼散射光谱, 得到液滴的化学组成和结构等信息, 根据受激拉曼米氏散射共振可以计算出液滴的半径和折射率随环境的变化。 光镊受激拉曼光谱技术的优势, 体现在颗粒半径可以精确测量, 化学组成、 相态和形态可控, 并可实现长时间观测。 采用光镊-受激拉曼光谱技术, 观测了不同摩尔比(OIR)的丙二酸/硝酸钠的悬浮液滴, 与样品池内壁沉积的颗粒中丙二酸的重新分配过程。 发现当OIR为1:1时, 光镊悬浮的液滴和样品池沉积的液滴在整个观测相对湿度(RH)内均未有硝酸钠晶体析出, 在恒定RH下, 悬浮液滴的半径随着丙二酸的蒸发而缓慢减小。 当OIR为1:2及1:3, 即硝酸钠的含量较多时, 在RH分别低于52.5%, 58%的条件下, 悬浮液滴的半径在恒定RH下并没有减小反而逐渐增加, 这表明丙二酸在悬浮液滴与周围样品池沉积的液滴之间发生了重新分配, 归因于低RH下, 样品池表面沉积的液滴中, 硝酸钠经历了异相成核而出现了结晶, 而悬浮液滴始终保持溶液状态。 因此样品池表面沉积颗粒物的丙二酸蒸汽压, 远大于没有结晶的悬浮液滴中丙二酸的蒸汽压, 从而使得丙二酸由样品池内壁上的颗粒物挥发转移至悬浮液滴中, 使得悬浮液滴的半径增大。 这对于解释SVOC在外混的不同相态颗粒间的重新分配过程是一个很好的模型。
半挥发性有机物 光镊 重新分配 丙二酸/硝酸钠 Semi-volatile organic compounds Optical tweezers Repartitioning Malonic/NaNO3 光谱学与光谱分析
2020, 40(10): 3098
中国农业大学工学院,国家农产品加工技术装备研发分中心, 北京 100083
根据硝酸钠自身化学性质较稳定且拉曼特征峰与被测组分山梨酸钾谱峰能完全分离的特点,以硝酸钠为内标物对食品中常用防腐剂山梨酸钾的拉曼光谱进行校正;以质量分数为0.1的硝酸钠在拉曼特征位移1053 cm
-1处的特征峰作为内标峰,分别计算其与49个样品中相同浓度硝酸钠特征峰强的相对比值,用相对比值分别校正49个样品的山梨酸钾特征峰强,采用一元线性回归分析对山梨酸钾进行定量建模分析。结果表明:校正后,山梨酸钾预测模型校正集和预测集的相关系数显著增大,山梨酸钾在1399 cm
-1处特征峰强的一元线性回归定量预测模型校正集和预测集相关系数的平方分别为0.9885、0.9865,均方根误差分别为3.0384×10
-3、3.7643×10
-3;基于最佳预测模型对新配制的18个新样品进行预测,预测值和真实值的相关系数的平方为0.9799,均方根误差为4.8702×10
-3,说明用硝酸钠内标法可以有效减小检测仪器、检测环境以及人为因素对山梨酸钾拉曼峰强的影响,提高被测物预测模型的精度。
光谱学 数据校正 硝酸钠 山梨酸钾 拉曼光谱 检测距离
1 中国海洋大学物理系, 山东 青岛 266100
2 中国科学院物理研究所, 北京 100190
制备了周期为10 μm、 孔径7.8 μm左右的二维金属镍(Ni)光子晶体(正方形晶格), 并通过电镀方法增加Ni膜的厚度至约3 μm, 考察了光子晶体的红外特性及其对水溶液中硝酸根(NO-3)红外吸收特性的影响。 实验结果表明, 当光垂直入射光子晶体时, 在1 450 cm-1附近出现透射峰, 该透射峰正好处于水溶液中NO-3的反对称伸缩振动频率范围(1 300~1 500 cm-1); 经过光子晶体对红外光的调制, 1 300~1 500 cm-1处的红外光透射率与NO-3的反对称伸缩振动的红外吸收强度变化趋势基本一致, 表明光子晶体对红外光强度的调制可以改变水溶液中NO-3的红外吸收强度。
光子晶体 红外吸收 硝酸钠 Infrared spectrum Photonic crystal Nitrate 光谱学与光谱分析
2016, 36(10): 3110
四川大学原子与分子物理研究所, 成都 610065
采用ICCD动态光谱探测系统, 对6.25×10-5 mol/L浓度漆黄素分别与不同浓度盐酸溶液、氢氧化钠溶液和硝酸钠溶液的反应过程进行了实时吸收光谱测量。结果显示, 漆黄素与不同浓度的NaOH溶液都能发生反应, 特别与浓度0.04 mol/L的NaOH溶液反应最为明显, 反应过程中有中间产物的331 nm和393 nm光谱吸收峰出现; 漆黄素只与部分浓度NaNO3溶液发生反应, 但与0.5 mol/L的NaNO3溶液反应非常明显。这些反应的最终产物都非常稳定。本实验首次发现6.25×10-5 mol/L漆黄素还能与一个特定浓度6 mol/L的HCl溶液发生反应, 并观察到了其最终产物在237 nm和314 nm的两个吸收光谱峰。本文研究结果为了解漆黄素与酸、碱、盐等物质反应的特性提供了实验依据。
漆黄素 动态光谱 盐酸 氢氧化钠 硝酸钠 Fisetin Transient spectrum ICCD ICCD Hydrochloric acid Sodium hydroxide Sodium nitrate
1 华南师范大学生物光子学研究院, 激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州510631
2 桂林医学院基础医学院, 广西 桂林541004
3 深圳市第三人民医院, 广东 深圳518112
4 华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州510631
对亚硝酸钠化的高铁血红蛋白进行了拉曼光谱特性的研究。 实验中将正常血红蛋白用亚硝酸钠氧化为高铁血红蛋白, 通过测定不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白的拉曼光谱变化研究高铁血红蛋白的拉曼光谱特异性改变, 并对不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处的拉曼强度进行线性拟合, 以实现其定量检测。 结果显示, 亚硝酸钠与血红蛋白的摩尔比为3.5∶1时可以获得完全氧化的高铁血红蛋白, 其拉曼特征峰在499, 1 340, 1 562, 1 622 cm-1附近; 不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处拉曼强度的线性拟合相关系数R2分别为0.972 84, 0.997 97和0.991 26, 显示出很好的线性关系。 研究表明, 与正常血红蛋白相比, 亚硝酸钠化高铁血红蛋白的拉曼光谱具有特异性改变, 其拉曼特征峰的位置和强度随着高铁血红蛋白/总血红蛋白比例的变化而相应发生改变, 且比值与拉曼强度存在着线性相关关系, 为临床上高铁血红蛋白血症的拉曼光谱检测与量化研究提供了理论基础。
血红蛋白 高铁血红蛋白 拉曼光谱 亚硝酸钠 高铁血红蛋白血症 Hemoglobin Methemoglobin Raman spectroscopy Sodium nitrite Methemoglobinemia 光谱学与光谱分析
2013, 33(7): 1805
阶梯状改变环境湿度, 利用FTIR-ATR(Attenuated Total Reflection)技术以及显微成像技术观察NaNO3气溶胶微粒的结晶动力学。多次实验证实NaNO3液滴在饱和点74.5%RH之后开始陆续风化, 至风化点53%RH之后结晶速率明显增快, 但并不是相对湿度越低, 结晶速率越快, 而是相对湿度的变化率越大, 结晶速率越快。对数据进行非线性拟合发现在湿度下降处结晶速率呈指数关系, 在湿度稳定時结晶速率呈线性关系。并且通过显微镜观察到尽管样品NaNO3液滴的直径在同一个数量级上, 仍能看出结晶速率与液滴半径关系紧密, 半径越大越易结晶, 结晶的相对湿度越高。
显微成像 硝酸钠 结晶动力学 FTIR-ATR FTIR-ATR microscopic imaging nitrate sodium crystallization kinetics
华南师范大学激光生命科学研究所暨激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州 510631
采用显微拉曼光谱技术研究了亚硝酸钠(NaNO2)与氧合血红蛋白(HbO2)在水溶液中的相互作用,为检测高铁血红蛋白(MetHb)提供了一种新的方法。激发波长514.5 nm,血红蛋白取自健康成人的血液。结果显示NaNO2与氧合血红蛋白反应后,氧合血红蛋白特征峰570 cm-1与水合高铁血红蛋白(MetHbH2O)特征峰495 cm-1强度的比值I570/I494,以及铁离子低自旋态与高自旋态特征峰强度的比值I1586/I1555均减小。对血红蛋白氧化态敏感的特征峰向低波数方向移动,对卟啉环中心孔径大小敏感的峰向高波数方向移动。研究表明拉曼光谱能够监测到NaNO2对血红蛋白的影响,鉴别血红蛋白与水合高铁血红蛋白,可作为一种检测高铁血红蛋白的新方法。
光谱学 拉曼光谱 亚硝酸钠 氧合血红蛋白 水合高铁血红蛋白
