原位电化学-核磁共振(EC-NMR）是一种具有良好应用前景的原位谱学方法, 可以用于微观层次和分子水平研究电化学吸附、 催化的过程和机理。 作者综述了近年来发展起来的各种流动式和静态式液相EC-NMR联用技术, 简要分析了电解池构造以及与EC-NMR装置联用时NMR谱线的特征。 通过比较几种常用方法的优缺点, 归纳了设计原位EC-NMR联用装置的主要要求。 针对电解电极置于NMR谱仪样品检测区域对磁场均匀性的影响及电解电流引起谱线增宽造成分辨率降低这两个问题, 提出从硬件上采用薄膜工作电极和电解电流平行静磁场的方法加以有效改善; 方法上则可采用分子内多量子相干转移、 章动回波、 核Overhauser效应和分子间多量子相干转移技术来获得不均匀场下的高分辨NMR谱图, 并比较分析了它们的优缺点和适用性。

使用高光谱仪ASD Field Spec在波长范围400～1 000 nm内, 采集有机质含量水平不同的土壤反射光谱数据, 之后求取一阶导数(一阶导数光谱）并进行小波去噪; 通过数值积分计算、 相关分析, 从去噪后的一阶导数光谱中提取吸收面积表征有机质含量变化。 结果显示: (1)土壤一阶导数光谱中含有大量噪声, 致使光谱曲线轮廓和有机质的吸收特征难以识别。 (2)当小波分解层数J=3时, 小波去噪在平滑土壤一阶导数光谱曲线的同时, 较好的保持了曲线上多个敏感波段的光谱响应特征。 (3)从去噪后的一阶导数光谱中提取的吸收面积S(538, 586)与有机质含量的相关系数为－0.876 3, 较好的反映了土壤有机质含量的变化情况, 可以用于土壤有机质含量测算。

通过对巢湖柱状沉积物剖面间隙水样品的近红外光谱(NIR）分析, 采用OSC+WC和WC+OSC光谱预处理方法, 结合偏最小二乘法(PLS)回归, 建立了分层沉积物间隙水中TN, NH3-N, PO3-3, TOC和SiO-3的校正模型, 该模型的TN, NH3-N, PO3-3, TOC和SiO-3的预测值与实测值的校正相关系数分别为0.975, 0.989, 0.937, 0.862和0.888, 校正标准误差分别为0.353, 0.238, 0.031 3, 2.005和2.674 mg·L-1, 预测相关系数分别为0.912, 0.918, 0.773, 0.337和0.856, 预测标准误差分别为1.424, 0.945, 0.081, 7.866和4.273 mg·L-1。 实验结果表明, 近红外光谱技术有潜力作为快速测定湖泊沉积物间隙水样品中主要化学指标的新方法。

利用红外光谱法对天津产地玫瑰香葡萄酒识别鉴定, 提出了用支持向量机(SVM）算法对干白葡萄酒红外光谱图进行分析, 详细介绍了干白葡萄酒谱图的预处理过程, 包括基线校正、 消除噪声、 标准归一化和去除异常样本点。 选取了不同产地的玫瑰香原酒样品511个、 贵人香原酒样品438个、 霞多丽原酒样品307个、 白玉霓原酒样品29个、 白羽原酒样品44个、 龙眼原酒样品31个、 泽香原酒样品79个, 针对不同分类将80%样品谱图用SVM建立分类模型, 并用剩余20%样品谱图对这些模型进行验证, 实验结果表明该方法行之有效, 不同葡萄品种干白葡萄酒模型正确率、 识别率和拒绝率达到97%以上, 不同产地玫瑰香干白葡萄酒正确率、 识别率和拒绝率达到98%以上。 该方法可以对天津产地玫瑰香葡萄酒进行定性识别鉴定。

分别采用压片法与漫反射法测得几种不同产地高岭土的红外吸收谱图, 解析了各高岭土的结构特征与吸收峰值的关系, 发现利用漫反射傅里叶红外光谱技术, 经K-M函数校正的红外谱图较压片法灵敏度高, 也更准确, 解析更简单; 依据对高频区3 700～3 600 cm-1波数段高岭石OH基特征吸收峰的吸收情况, 可快速判断高岭石结晶度, 结果与X射线衍射技术所测Hinckley指数(Hi)一致。

提出了一种基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT）的玉米品种特征分析新方法。 实验数据为37个玉米品种种子的近红外漫反射光谱数据, 波段范围为4 000～12 000 cm-1。 文中通过对原始数据进行分析, 发现扫描频率较高的部分噪声也比较大。 文中首先定义了一种类间、 类内差异度Qm的计算方法, 以度量特征选择的有效性; 然后利用Qm对原始数据和DFT变换后的数据进行分段分析。 实验结果表明, 4 000～7 085 cm-1波段的DFT数据相对于全波段原始数据, Qm曲线均值、 峰值明显提高。 均值从原始的4.804 9提高到8.513 8, 峰值最大值从原始的35.924 0提高到60.821 6, 峰值最小值从原始的2.891 8提高到3.741 5。 且变换后数据特征点(即Qm值大的点）较原始数据集中, 最有利于提取玉米品种特征

高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry, FAIMS)技术是一种快速、 高灵敏的痕量物质检测技术。 利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、 苯和甲苯样品进行了检测, 结果表明三种挥发性物质在谱图中的分离效果优于传统离子迁移谱仪; 另外分别对二甲苯三种同分异构体进行了检测, 成功地实现了三者的分离。 实验分析了载气流速对离子信号强度的影响, 发现流速为220 L·h-1时信号强度最大, 此结果可用于仪器的优化设计。 获得丙酮的检出限为100 ng·L-1, 比国外传统离子迁移谱仪低了一个数量级。

借助Raman, IR和XRD等技术探讨了Si—Al—Zr—O系非晶在原位受控晶化过程中微结构变化。 结果表明, Si—Al—Zr—O系非晶在920 ℃左右出现网络结构重整, 形成了富Si区和富Zr和Al区。 在920～950 ℃间, 从富Zr区析出初晶相四方氧化锆, 并从富Al区形成Al—Si尖晶石相。 随着温度进一步升高, Al—Si尖晶石衍射峰先增强随后消失, 同时在1 200～1 100, 1 000～700和650～400 cm-1观察到莫来石的红外特征峰; 当温度升高至1 100～1 150℃, 出现了单斜氧化锆的拉曼特征峰179和193 cm-1, 同时形成了方石英, 四方氧化锆和莫来石成为主晶相。 说明在热处理过程中, Al不是以三氧化二铝形式析出而是先形成过渡Al—Si尖晶石相, 随后与非晶二氧化硅反应形成莫来石晶相, Zr首先以四方氧化锆析出, 高温下有小部分四方氧化锆发生相变转化为单斜相, 其中过剩的非晶二氧化硅转化为方石英。

利用碳化硅压腔结合拉曼光谱分析技术, 研究了常温0.1～2 GPa压力下文石的拉曼光谱特征, 并得出文石拉曼位移与压力之间的关系: ν153(cm-1）=0.003 5p(MPa）+154.0, ν206=0.006 0p+206.3, ν704=0.002 1p+704.2, ν1 085=0.003 5 p+1 085.3。 在实验的压力范围内, 未观察到文石的相变。 另外, 与其他碳酸盐矿物(菱镁矿、 白云石）类似, 0～2 GPa压力下文石的对称伸缩振动拉曼位移随压力变化的dν1 025/dp值大于超高压条件下的dν1 025/dp值, 表明碳酸盐矿物［CO3］基团中C—O键的可压缩性和压力有关, 其可压缩性在0.1～2 GPa时较大, 压力升高可压缩性降低。

研究将制备的纳米银粒子作为表面增强拉曼光谱的增强试剂, 实现对宠物饲料中三聚氰胺的快速定性定量分析。 以709与1 542 cm-1处拉曼位移作为定性依据, 以1 149 cm-1峰强度作为归一化标准, 在1.0～10.0 mg·kg-1浓度范围实现定量计算, 检测限0.5 mg·kg-1。 研究发现, 纳米银粒子对三聚氰胺具有较强的拉曼增强效应, 特征峰信号强度与纳米银粒子加入时间, 溶液涡旋强度有很大的关系, 同时也受提取溶剂的种类、 提取方式及样品加入量的影响。 本方法中每个样品5 min内完成分析, 与现有方法相比, 快速简便, 对宠物饲料中三聚氰胺实现现场、 快速检测。

利用2008年太湖蓝藻爆发的5—8月实测的27个站点水体光谱反射率和水质参数, 分析了不同叶绿素a浓度等级下太湖水体光谱的荧光特征。 结果表明, 荧光峰位置和荧光峰高度都与叶绿素浓度呈显著正相关, 且荧光峰峰值位置和半宽度与叶绿素a浓度的拟合度要高于基线荧光峰高度和归一化荧光峰高度。 荧光峰特性用于二类水体中高浓度叶绿素探测较传统的蓝绿光波段比值有很大的改进, 而宽通道卫星遥感所采用的叶绿素浓度近红外红光波段比值法本质上与归一化荧光峰高度一致。 这为今后进一步利用荧光特征提高太湖叶绿素a浓度反演精度提供了研究基础。

将赤潮藻生长过程中产生的荧光溶解有机物(fluorescent dissolved organic matter, FDOM)的三维荧光光谱与主成分分析相结合, 尝试建立了我国沿海10种常见赤潮藻的识别测定技术。 用主成分分析提取三维荧光光谱第一主成分载荷谱作为识别特征谱, 建立了浮游植物荧光特征谱库, 在此基础上利用Bayesian判别方法进行识别测定。 甲藻在种水平上的正确识别率≥92%, 硅藻在属水平上的正确识别率≥75%, 其中褐指藻属和角毛藻属的正确识别率≥90%。 从结果可以看出, 利用赤潮藻生长过程中的溶解有机物三维荧光光谱结合主成分分析的方法实现对赤潮藻在属水平上的识别测定是可行的。

以Eu3+为中心离子, 4-(4-吡啶甲酰基)苯甲酸(HPFBA)、 1,10-菲罗啉(Phen)和三苯基氧膦(TPPO)为配体, 合成了新型配合物Eu(PFBA)3(H2O)4, Eu(PFBA)3Phen(H2O)3和Eu(PFBA)3TPPO(H2O)3(PFBA=4-(4-吡啶甲酰基)苯甲酸根)。 红外光谱表明, 形成配合物后, HPFBA中羧基位于3 000～2 200 cm-1处的羟基伸缩振动峰νO—H和1 697 cm-1处的羰基伸缩振动峰νCO消失, 同时, 在约1 545 cm-1处出现了羧基反对称伸缩振动吸收峰νas(—COO－), 约1 415 cm-1处出现了羧基对称伸缩振动吸收峰νs(—COO－), 且Δν(νas(—COO－)－νs(—COO－))值与HPFBA钠盐相比明显减小, 表明配体HPFBA以羧酸根的形式与Eu3+呈螯合双齿配位方式。 室温下测定了配合物的荧光光谱, 研究了它们的荧光性能。 结果表明, 配合物均在583, 596, 618, 655和703 nm附近产生五条谱带, 为Eu3+的特征发射, 分别归属为5D0→7FJ(J=0, 1, 2, 3, 4)能级间的跃迁, 其中以618 nm附近5D0→7F2能级间的跃迁最强; 第二配体Phen和TPPO对Eu3+的荧光发射有明显增强作用, 且TPPO效果更佳。

在模拟生理条件下, 用荧光光谱法研究了碳纳米管对牛血清白蛋白和加替沙星荧光光谱特性的影响以及有无碳纳米管共存时加替沙星对牛血清白蛋白荧光光谱特性的影响。 实验结果表明, 加替沙星和碳纳米管都可以使牛血清白蛋白的荧光强度发生静态猝灭。 在碳纳米管的存在下, 加替沙星与牛血清白蛋白的结合作用有所减弱。 Stern-Volmer荧光猝灭图和Lineweaver-Burk双倒数图计算的结果表明, 加替沙星和牛血清白蛋白之间的猝灭常数KSV和结合常数K均随碳纳米管浓度的增大而减小。 通过对三者结合作用的研究, 为探讨碳纳米管、 加替沙星在生物体内与蛋白质相互作用的机理提供了理论依据。

为了实现海面溢油快速筛选和鉴别, 文章提出了应用同步荧光光谱技术结合系统聚类分析方法鉴别海面溢油的方法, 并应用于不同原油样品及风化油样的分析。 结果表明, 选择波长差为25 nm, 采用300～500 nm范围内数据进行聚类分析, 可以将原油样品和风化样品完全区分开, 不同海区、 不同采集时间的原油样品可大致分开。 作为溢油鉴别的一种辅助方法, 同步荧光光谱分析法能够对可疑油源及溢油样品实现初步筛选。

以二苯甲酰甲烷(HDBM)为第一配体, 邻菲罗啉(phen)和二吡啶并［3,2-a: 2′,3′-c］哇喔啉(dpq)为第二配体合成两种三元铽配合物, 并进行元素分析、 稀土络合滴定、 摩尔电导率、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光激发和发射光谱的测定, 推测化合物的组成分别为: Tb(DBM)3phen, Tb(DBM)3dpq。 DBM通过氧原子与Tb(Ⅲ)螯合成键, phen和dpq的氮原子与Tb(Ⅲ)结合; 所得配合物的荧光发射峰与普通的铽配合物相比, 峰位相似, 强度不同, 5D4→7F6跃迁(490 nm)、 5D4→7F5跃迁(545 nm)和5D4→7F4跃迁(586 nm)很弱, 5D4→7F3跃迁(621 nm) 较强, 因而配合物不发其特征的绿光而发红色荧光。 文章从配体三重态能级、 配合物能级跃迁以及沉淀晶粒聚合状态的角度, 对铽配合物发红色荧光的原因进行了讨论。

受传感器特性影响, 高光谱图像中的噪声在各个维度都有体现。 噪声的存在降低了高光谱图像中信息的有效性, 在进行地物分类前必须采用适当的算法对噪声予以去除。 文章针对高光谱图像的噪声特性, 提出了一种基于全变差的高光谱图像去噪算法。 该算法将经典二维图像全变差去噪模型推广至三维形式, 提出了采用双正则项及相应的调整参数的目标函数, 在三维空间中完成新目标函数的离散化, 并采用基于优化-最小化算法的迭代方法对目标函数进行优化与求解。 对星载Hyperion成像光谱仪数据的实验表明, 适当的设置调整参数, 该方法可很好地提高高光谱图像的各波段信噪比、 平滑光谱曲线并保留细节特征, 其去噪效果优于经典的MNF去噪算法及Savitzky-Golay滤波方法。

用分光光度计法确定查干湖复杂光学特性水体悬浮颗粒物的光谱特性与吸光幅度, 在室内可控实验中利用定量滤膜技术对2009年7月15日和10月12日两期水体采集样品处理获得了以藻类色素颗粒和非色素颗粒(无机沉积物, 有机碎屑）两种光活性颗粒物质为主要贡献的总悬浮颗粒物吸收光谱, 结果显示7月份总悬浮颗粒物光谱吸收谱形在400～425 nm范围内呈非色素颗粒物特征, 在670～690 nm呈叶绿素及其附属色素特征。 10月份藻类色素颗粒的光谱吸收贡献在440 nm处显现出来。 两期数据总体表明非色素颗粒光谱吸收系数aNAP(440)与悬浮颗粒物浓度显著线性相关(R2达到0.929 2）; 藻类色素颗粒光谱比吸收系数a*ph(440)均值从0.145 m2·mg-1增加至0.229 m2·mg-1, a*ph(675)均值从0.084 m2·mg-1 降低至0.107 m2·mg-1, 以叶绿素a为主导的藻类色素颗粒光谱吸收系数aph(440)与aph(675)与叶绿素a浓度呈幂函数关系。

采用X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 纳米粒度仪、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了磷酸铵镁结石患者尿液中微晶的组分、 形貌、 粒径和Zeta电位, 并对其结石进行了组分分析。 结果表明, 结石类型、 尿微晶组分和尿液pH三者之间存在密切的联系: 磷酸铵镁结石病人的尿液pH值较高, 通常在6.5以上; 尿微晶的主要组分是含不同结晶水(如一水和六水)的磷酸铵镁晶体; 磷酸铵镁晶体主要为花瓣形、 十字花形, 微晶的粒度分布不均匀, 分布范围宽, 并且发生明显聚集。 磷酸铵镁结石患者的Zeta电位负值［平均值(-9.83±0.66) mV］与健康对照者的［平均值(-10.74±0.25) mV］没有明显差异。 此研究有助于预测尿石症的发生, 并为预测尿石的类型提供启示。

以实验室内测取的土壤反射光谱为研究对象, 利用PLSR方法建立反射光谱与土壤As含量之间的模型, 通过交叉验证、 估算检验建模精度, 探讨利用反射光谱估算土壤As含量的可行性。 通过比较不同光谱预处理方法、 不同光谱分辨率和不同OM含量条件下建模、 验证和估算结果。 表明, MSC方法可以有效去除散射的影响而取得较好的结果(估算R2=0.711, RPD=1.827, RMSEP=1.613）, 不同光谱分辨率结果均较优(估算0.678＜R2＜0.711, 1.750＜RPD＜1.827, 1.613＜RMSEP＜1.685）, 低OM含量样本结果(估算R2=0.694, RPD=1.697, RMSEP=1.644）好于高OM含量样本。 研究结果表明可以利用反射光谱估算土壤中As含量, 通过各种光谱预处理方法提高估算精度, 为进行土壤污染监测提供新的技术方法。

均值漂移算法是一种特征空间分析方法, 广泛应用于自然场景影像和医学影像分割中。 但算法较高的计算复杂度成为其在具有海量特性的遥感影像中应用的瓶颈。 文章将均值漂移算法拓展到小波域, 提出了一种小波域均值漂移快速分割算法。 多光谱遥感影像和仿真影像的实验表明: 在获得相当的分割结果的前提下, 相比单尺度均值漂移算法, 提出的分割算法能够提高处理速度5～7倍。

含碳温室气体浓度增加所加剧的温室效应是气候变化的重要原因, 大面积范围内二氧化碳气体通量的测量对于评价各类陆地生态系统对大气中主要温室气体浓度的贡献具有重要的意义。 可调谐半导体激光吸收(TDLAS)光谱技术具有高分辨率、 高灵敏度以及快速响应等特点, 是痕量气体高灵敏快速监测的新方法。 文章以可调谐分布反馈半导体激光器作为光源, 通过波长调制方法对1.573 μm附近二氧化碳气体某一吸收线的二次谐波信号测量, 结合激光分束技术, 实现对不同高度层面700多米光程范围内二氧化碳气体浓度的快速在线检测。 结合大口径闪烁仪测量出来的莫宁-奥布霍夫长度和特征速度, 通过公式计算得到一天内二氧化碳气体的通量在-1.5～2.5 mg·(m2·s)-1范围内的波动, 突破了目前对近地面痕量气体通量的监测只能提供局地结果的状况, 使大面积范围内痕量气体通量的测量成为可能。

利用高光谱信息检测作物叶绿素含量信息是田间作物长势诊断的重要研究内容。 利用水稻光谱和叶绿素含量田间实测数据, 从作物叶绿素含量不同, 光谱曲线峰谷波形有“高矮胖瘦”形态变化的观点出发, 提出光谱曲线峰谷波形中特征边的上升、 下降速率以及组成峰谷波形两边的夹角等新型特征量, 利用归一化光谱信息, 分析了这些变量与水稻叶绿素含量间的相关关系。 研究结果显示: (1）可见光波段范围520～740 nm之间的归一化光谱反射率与叶绿素含量间呈良好的负相关关系; (2）绿峰反射光谱曲线特征边的变化速率及绿峰两边的夹角等变量与水稻叶绿素含量具有较好的相关性, 表明利用这些新型变量开展叶绿素含量高光谱无损监测成为可能, 这将为利用高光谱信息开展作物长势与营养诊断提供新的思路和方法。

为了快速、 准确地探测自然环境下水稻镉污染胁迫状况, 提出了一种基于可见光-近红外光谱小波分析技术的快速识别和估算水稻镉污染的方法。 根据野外实测水稻高光谱数据、 水稻叶片主要生化参数及重金属含量等数据, 利用Daubechies小波系的db5小波函数对350～1 300 nm水稻高光谱反射率进行9层分解, 并提取小波能量系数进行镉含量回归建模。 结果显示: 第5层小波分解(d5）的奇异范围为550～810 nm, 奇异幅度为0.04, 模极大值的中心位于700 nm处, 对识别水稻镉污染效果最佳; 以第3层小波能量系数作为自变量的回归模型对水稻镉含量估算精度最高, 其决定系数R2高达0.958, 均方根误差RMSE为0.122。 小波奇异性分析可以较准确的诊断水稻镉污染胁迫状况, 基于小波能量系数的建模能有效估算水稻镉污染胁迫水平。

提出了一种基于统计量的差分吸收光谱SO2浓度反算方法, 利用差分吸收度标准差的大小表征SO2浓度的高低。 使用主元素分析(principle component analysis, PCA）方法对差分吸收光谱进行处理, 将处理结果、 信号相关度与标准差结合为综合统计量, 用于反算SO2的浓度。 该方法应用于光程为0.3 m的烟气浓度在线监测系统, 其SO2浓度测量的量程为0～5 800 mg·m-3。 对系统进行了非线性标定, 反算浓度的满量程误差不超过0.7%FS, 在没有气体的情况下测量数值为-4.54 mg·m-3。

利用光学手段对体表组织信息的检测主要有光谱技术 (OST)和光学相干层析技术(OCT), OST以无创、 快速和灵敏的特点用于化学成分分析; OCT因其高分辨率、 断层成像的特点, 在组织结构探测上研究广泛。 但两种技术只注重单一光谱或图像信息的获取和分析, 缺乏多元性和系统性, 对组织成分和位置的探测不足, 使得临床应用具有局限性。 基于此, 该文提出体表组织内高谱图技术, 得到组织光谱和图像的多元信息, 对组织的成分和结构同时系统分析; 采用数据挖掘手段, 对数据和病症直接分析建模, 挖掘出组织的光谱、 图像以及二者交互项与疾病的关系。 该技术为临床体表疾病的检测提供更多的信息, 能够更准确地反应体表组织生理、 生化和病理的状况和改变, 同时也降低了系统设备成本和简化了操作步骤。

采用高温催化裂解法制备碳纳米管, 对其用浓硝酸氧化法进行纯化处理, 并用化学共沉淀方法制备了磁性碳纳米管(简称磁性管)。 利用场发射扫描电子显微镜对磁性管进行了表征。 将磁分离技术应用于碳纳米管吸附性能研究, 探索碳纳米管负载磁性颗粒后对甲基橙的吸附性能, 寻找最佳实验条件, 对吸附质溶液进行紫外-可见吸收光谱分析。 同时, 进行了磁性管的脱附和再吸附性能研究。

为在高气压下形成大体积均匀等离子体, 将微空心阴极放电(MHCD）作为等离子体阴极, 引入另一阳极而设计为微空心阴极维持放电(MCSD）的发生装置。 实验研究了MCSD的产生放电条件, 通过在氩气中添加少量氮气, 分析氮分子第一正带系发射光谱的方法测量了MCSD中羽流区不同位置的气体温度。 研究表明, 当等离子体阴极电流增加到一个临界值(约为0.5～1 mA）以后, 在等离子体阴极与诱导阳极之间才会出现大体积辉光放电, 羽流区气体温度在实验条件下约为500 K。 MCSD减缓了辉光向弧光的转变, 在高气压下可产生稳定的大体积辉光放电。

应用电可控液晶光谱成像装置, 测定不同市售来源的西洋参饮片, 以期为其质量控制提供新的方法。 系统光谱分辨率5 nm, 光谱覆盖范围为405～680 nm, 空间分辨率50 lp·mm-1。 从成像光谱立方体中提取特征光谱曲线, 构建饮片指纹图谱; 采用主成分等聚类分析方法解析其指纹图谱, 用于饮片真伪鉴别与质量判定。 结果与性状, 显微及理化鉴定结果相吻合。 表明光谱成像分析技术可用于中药指纹图谱的构建和质量评价, 操作方法简便、 快速、 无损。

利用自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(field imaging spectrometer system, FISS）获取了14种典型牛奶样品的高光谱图像数据, 并基于此做了牛奶品种识别研究。 首先剔除2个异常样品, 对剩余12种牛奶样品随机取样, 共取1 200个像元样本; 为消除高频随机噪声和基线偏移, 改善多重共线性, 对所有样本做移动平均平滑和一阶微分预处理, 再运用逐步回归法选择的特征波长建立牛奶多类判别分析模型。 结果表明, 对12种牛奶样本混合识别, 总体判别精度高达95.5%, 其中蒙牛、 伊利和光明三种原味酸奶的总体正确识别率为88.3%; 对这三种原味酸奶构成的样本子集单独识别, 其总体正确识别率为88.7%。 这说明FISS能够用于牛奶品种识别研究, 还发现为实现有针对性的牛奶品种鉴别, 同类型不同厂家生产的牛奶最好单独识别, 这不仅能减少模型变量, 提高模型运算效率和稳定性, 也能提高判别的总体精度。

应用自行设计的液晶光谱成像装置对不同地方居群的钩藤叶进行透射光谱检测分析。 绘制特征曲线, 构建成像特征图谱, 并对钩藤叶的特征光谱进行聚类分析。 分析结果显示: 钩藤叶的成像特征光谱相似度及其聚类分析对钩藤亲缘关系的判定结果与植物分类学鉴定结果相一致。 说明光谱成像分析技术可应用于探讨钩藤亲缘关系。 应用光谱成像分析技术设计的液晶光谱成像系统可对中药进行快速无损检测。 同一样品可反复进行多次实验, 实验操作方法简便快捷。 可为中药研究提供新的检测方法。

采用硅烷偶联剂对凹凸棒土进行表面接枝改性, 并通过熔融共混技术在双螺杆挤出机上制备了有机化凹凸棒土/尼龙6复合材料。 利用X射线光电子能谱(XPS)、 红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对改性结果和复合材料的晶体结构和微观相貌进行表征。 结果表明: 改性后凹凸棒土表面Si, N, C元素的质量分数提高, 结合红外光谱, 证实在凹凸棒表面形成了有机包覆层; 凹凸棒土的加入没有改变尼龙6的结晶形态, 但使其晶体尺寸发生了一定程度的改变; 改性后的凹凸棒土均匀分散于尼龙6基体中, 表面修饰的硅烷偶联剂能有效地解决复合材料的界面粘结。

以新疆奇台绿洲碱化土壤及其可见光/近红外光谱反射率为研究对象, 通过实地定点土壤取样和光谱测量, 将碱化土壤的实测反射率与同期获取的TM影像反射率相对照, 分析二者与土壤pH值的关系, 分别建立对土壤pH值的多元线性回归预测模型并对模型精度进行后验差检验。 结果表明: 研究区土壤pH值与反射率呈极显著的正相关关系, pH值增加, 反射率随之增加, 以板结为特征的碱化土壤对光谱具有良好的响应特性。 实测反射率与影像反射率对研究区碱化土壤均具有良好的监测潜力。 实测反射率预测pH值的模型精度较高, 其预测精度主要受地表板结程度的影响。 植被对TM反射率预测精度的影响较大, 直接用TM反射率预测pH值精度较低, 去除植被影响后, 其预测模型等级与实测反射率预测模型等级接近, 均达到良。

水体中的大多数有机污染物在紫外区域有较强的吸收, 因此可利用紫外吸光度检测水体中的有机污染物浓度。 在检测过程中, 通过平滑、 导数、 标准正态变量变换等光谱预处理后, 采用主元回归、 偏最小二乘、 支持向量机等方法建立回归模型, 并由该模型依据待测样本的紫外光谱数据计算出有机污染物浓度。 为了探究不同的预处理方法、 建模方法在有机污染物浓度检测中的特点及内在联系, 本文对一组来自污水厂进出水的光谱数据采用不同的预处理和建模方法进行实验研究, 研究结果表明: 当获得的原始数据较好时, 可以直接进行建模, 进行光谱预处理反而会使模型效果下降; 由于本实验中污水的样本数小于光谱数据点数, 所以最小二乘支持向量机更适合于本组实验样本。

以竹炭为固相萃取材料, 建立了顺序注射在线微填充柱固相萃取分离富集痕量铋的方法, 吸附在微填充柱上的铋(络合物）可用稀硝酸溶液(2.5 mol·L-1）洗脱回收。 洗脱液与硼氢化钠溶液混合进行氢化物发生(HG）反应, 氢化物经气液分离后与原子荧光(AFS）联用, 或直接将洗脱液引入电感耦合等离子体质谱(ICP-MS）, 实现了对生物及环境样品中痕量铋的高灵敏检测。 考察了固相萃取分离富集、 洗脱以及氢化物发生等过程中的影响因素。 当进样体积为1.0 mL时, 与HG-AFS联用测定铋的检出限为13 ng·L-1, 精密度为0.9%(0.3 μg·L-1, n=9）; 与ICP-MS联用的检出限为10 ng·L-1, 精密度为2.8%(0.3 μg·L-1, n=5）。 用标准物质CRM 320(河床沉积物）验证了方法的准确性, 并用两种检测方法分别对血液中的痕量铋进行了测定。 结果表明, 用原子荧光和等离子体质谱法测定铋所得到的结果无明显差异。

采用悬浮液-自吸扣背景石墨炉原子吸收法测定了高纯氧化铝中痕量元素铜、 铁、 钠含量。 实验对灰化温度、 原子化温度和自吸扣背景灯电流等石墨炉原子吸收工作条件等进行了优化, 确定了最佳测定条件。 样品测试采用标准水溶液进行校正, 方法准确性采用氧化铝AKP-30在高温高压和浓硫酸密闭条件下溶解样品进样分析测定结果与文献报道的其他测定方法结果进行了对比。 研究表明本方法简单, 结果可靠, 适用于氧化铝中痕量元素的快速测定。 校正曲线的线性相关性大于0.999 0, 方法对铜、 铁、 钠的检出限分别为0.66, 2.5, 0.13 ng·g-1 , 相对标准偏差小于5.2%。

建立了微波萃取-原子荧光光谱法测定海鸟生物粪中的甲基汞测量方法。 优化了显著影响微波萃取甲基汞的两个因素: 萃取温度和盐酸用量。 最终确定了120 ℃和200 μL 6 mol·L-1盐酸介质为最佳萃取条件。 此条件下测定的生物标准参考物质人发粉的相对标准偏差为0.74%, 回收率大于90%, 测定的海鸟生物粪样品相对标准偏差为6.61%, 回收率为90%。 微波辅助萃取和原子荧光光谱的联用, 具有操作简单, 高灵敏度, 低检出限, 低成本等一系列优点, 适用于生物粪样品中痕量成分甲基汞的快速分离与分析。 采用此方法分析了西沙群岛古鸟粪颗粒和现代新鲜鸟粪中甲基汞含量, 发现大量海鸟粪的输入将会对偏远的西沙群岛生态环境造成严重的汞污染。

用HFR方法对类镉等电子序列I Ⅵ-Sm ⅩⅤ离子5s2, 5p2, 5s5d, 5s5p组态能级结构进行系统的理论计算。 在已有实验研究的基础上, 通过分析各能级值的HFR理论计算值与相应实验值之差随着Zc沿等电子序列的变化规律, 找出用于最小二乘拟合(LSF)计算的半经验拟合公式, 结合设计的FORTRAN程序, 预言出Nd -Sm ⅩⅤ离子n=5complex中至今还没有实验值的部分能级, 能级的计算结果与已有实验值吻合得很好, 同时给出了5s2—5s5p, 5s5p—5p2, 5s5p—5s5d跃迁谱线波长和跃迁概率。

云南产金荞麦Fagopyrum dibotrys是国家二类抗癌新药“威麦宁”胶囊的主要原料, 具有独特的抗癌功效。 采用HNO3-HClO4(5∶1)混酸作消化液处理样品, 用电感藕合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES）测定了抗癌新药金荞麦中K, Ca, Cu, Na, Mg, Mn, Fe, Zn, Pb, Cd等10种微量元素, 该方法操作简便、 快速、 灵敏度高和多元素同时测定, 检出限为0.017～0.084 μg·mL-1, 相对标准偏差为0.09%～1.87%(n=8）, 加标回收率在98.2%～107.4%之间。 结果表明, 抗癌新药金荞麦中含有比较丰富的K元素(1 477.3 μg·g-1）, 这主要与它所处的地球化学背景有关, 未检出有害元素Cd和Pb, 其余七种元素含量(μg·g-1）由高到低依次为Na(826.1）> Ca(765.2）>Mg(493.4）>Zn(112.7）>Fe(56.5）>Cu(11.4）>Mn(4.49 μg·g-1）。 此结果为研究抗癌新药金荞麦中微量元素与药效的内在联系和更好的开发利用该资源有一定的参考价值。

传统含雄黄中成药中可能含有多种微量元素及高含量的砷等有毒元素。 对含雄黄的三种中成药分别采用微波消解与电热板消解进行处理, 用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS）及电感耦合发射光谱(ICP-AES）法检测其中的As, Hg, Cu, Cd, Pb。 此外, 还研究了含雄黄中成药经模拟人工胃肠消化后消化液中有毒有害金属含量。 结果显示, 三种中成药中As, Hg, Cu, Cd, Pb总量变化范围分别为, As 24 350～68 627 mg·kg-1; Hg 0.26～122 313.6 mg·kg-1; Cu 2.04～6.95 mg·kg-1; Cd 0.02～1.46 mg·kg-1; Pb 0.42 ～40.60 mg·kg-1; 而人工胃肠消化液中含量分别为: As 81 ～ 618 mg·L-1; Hg 0.34～216 mg·L-1; Cu 1.08 ～ 2.15 mg·L-1; Cd和Pb未检出。 上述结果为更加科学地评价中成药对人体健康的影响提供了数据基础。

以N-甲基咪唑和溴代正丁烷及六氟磷酸铵合成了疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 (［Bmim］［PF6］)。 运用该离子液体分离富集分析了微量金。 以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为分析检测手段, 探讨了离子液体萃取预富集微量金的条件。 实验结果表明: 金的浓度在0.40～16.00 μg·mL-1范围内与吸光度成线性关系, 线性方程为A=0.007 63c+0.073 87(c: μg·mL-1), r=0.999 1, 检测限为0.072 μg·mL-1。 该法用于样品测定结果令人满意。

对反射转镜式干涉光谱仪的原理进行了介绍, 从马吕斯定律和角反射体的反射特性入手, 选择转镜反射面的旋转中心作为入射光束和出射光束等波面的参考点, 对反射转镜式干涉光谱仪的光程差进行了分析计算, 给出反射转镜式干涉光谱仪任意时刻光程差及最大光程差的一般表达式, 分析影响最大光程差和光程差变化周期的因素, 为反射转镜式干涉光谱仪的设计与研制提供理论指导。

红外探测器广泛应用于多光谱成像系统中, 文章提出并建立了一种红外线阵时间延迟积分探测器的成像实验系统, 阐述了成像系统的工作原理, 对影响成像质量的两个主要因素电子稳像与自动对焦进行了深入分析。 利用高精度直流测速机确定了转台转速与探测器的行转移频率, 采用卡尔曼滤波算法滤除了测速机带来的噪声, 提高了速度匹配精度。 在分析比较红外相机四种检焦方法的基础上采用视频信号幅度法进行检调焦。 在国家光学机械产品质量监督检验测试中心实地搭建了成像实验系统, 并分别对5.3, 6.4和9.2 mm宽度靶标成像。 实验结果表明, 采集到的原始靶标纹理清晰, 照相分辨率达到了每毫米11.3对线, 达到了实验预期目的。

基于液晶可调谐滤光片(LCTF)的多光谱面阵CCD相机是一种新型的多(高)光谱成像系统, 它利用液晶的电控双折射效应和偏振光的干涉原理, 在面阵CCD上记录任意一个波长的图像信息。 由于LCTF和帧转移型面阵CCD工作方式的特殊性, 普通的定标方法不能满足遥感应用的精度需求。 提出用积分球+标准探测器的定标系统对相机进行性能检测和定标实验, 并通过帧转移拖影校正和数据处理算法改进, 实现相机绝对辐射定标系数的计算, 最后通过外场实验对定标结果的有效性准确性进行验证。 实验结果表明, 该定标结果准确有效, 能够从获取的多光谱图像数据定量地反演出地物真实的辐射信息。 该相机辐射定标问题的解决及精度的提高, 将有效地提高其图像数据的应用领域。

为了实现对球面镜真空紫外光谱反射率的直接测量, 构建了一套真空紫外光谱反射率测试系统。 该系统以氟化镁窗口氘灯与Seya-Namioka凹面光栅单色仪产生单色光源, 反射式调制器与参考探测器做光学补偿, 内径80 mm的荧光积分球与精密转台作为接收系统。 光学补偿消除单色光源不稳定性, 荧光积分球消除了两次测量光斑不同对探测器响应的影响, 且减少了系统的能量损失。 利用该系统测量了115～180 nm球面镜的反射率, 测试结果表明测量重复性优于±0.3%; 按国际通用不确定度评估规范, 对系统进行不确定度分析, 相关不确定度小于1.3%。 实现了球面镜反射率的高精度测量。

采用漫反射板法定标成像光谱仪是近年来发展起来的一种辐射定标新技术, 它具有实现容易、 定标精度较高的特点。 文章根据漫反射板定标法的原理, 对于成像光谱仪狭缝平行和垂直纸面两种特殊定标状况, 推导出相应的光谱辐射信号电子数采集表达式, 数值分析了在此两种定标状况下成像光谱仪光谱辐射定标的特性。 结果表明, 成像光谱仪狭缝取向对光谱辐射定标结果有明显不同的影响, 对于狭缝平行纸面情况下, 不同景物像元相同光谱通道采集到的信号电子数是不同的, 越靠近辐照度标准灯, 采集到的信号电子数越多, 反之亦然; 对于狭缝垂直纸面情况下, 不同景物像元相同光谱通道采集到的信号电子数是相同的。

拉曼光谱作为一种物质结构和成分分析的测试手段而被广泛应用。 介绍分析了激光拉曼光谱法用于氢同位素分析的可行性, 并综述介绍了国内外研究人员利用激光拉曼光谱在氚参与的放射反应监测分析、 氢同位素定性检测、 定量分析方法研究等方面开展的工作。

在湖泊生态系统中, CDOM(colored dissolved organic matter)是营养物质的重要来源, 也是碳循环过程的主要物质组成。 作者在2003年10月27日—28日太湖水质实验数据的基础上, 研究与探讨了从Landsat/TM影像中提取太湖CDOM浓度分布状况的方法。 通过研究可知, 利用CDOM在TM1波段的强吸收特性, 对应的光谱曲线呈现一个吸收波谷; 以TM1波段反射率为遥感参数, 结合遥感反演技术, 能较好地从TM1影像中提取太湖水体CDOM浓度信息; 与两个检验数据相比较, 模型预报值与实测数据的偏差为0.922 mg·L-1, 对应的相对偏差为14.85%; 此外, 反演结果表明, 在2003年10月28日, 太湖水体中的CDOM浓度分布呈湖心和湖南高, 湖东和和湖西低的格局。

利用积分时间分辨荧光光谱方法, 研究了RbH(X 1Σ＋, ｖ＝0～2)与H2间的振动碰撞能量转移。 在Rb-H2混合样品池中, 泵浦激光双光子激发Rb原子至6D态, Rb(6D)与H2反应生成RbH(X 1Σ＋)分子, 探测激光延迟泵浦激光20 ns, 通过激光感应荧光光谱(LIF)的测量, 确定了X 1Σ＋(ｖ＝0～2, J)原生态的转动布居分布。 增加检测激光与泵浦激光的延迟时间, 测量了0～10 μs延迟时间内各振动态时间分辨LIF强度, v=0, 1能级荧光信号先增加后缓慢减弱, 这是因为RbH在瞬间形成后通过碰撞转移和扩散而减少所致。 通过速率方程分析, 并利用振动能级上布居数变化与积分时间分辨荧光强度的关系, 得到ｖ＝１→ｖ＝０和ｖ＝２→ｖ＝１的碰撞转移速率系数分别为(2.8±0.6)×10-11 cm3·s-1和(3.4±0.8)×10-11 cm3·s-1。 而v=0, 1, 2的扩散率分别为(4.9±1.1)×105, (1.0±0.3)×105, (0.6±0.2)×105 s-1。 实验表明, v=2能级上布居数衰减率最大。

用高温固相法制备了Sr2SiO4∶Eu2+,Nd3+发光材料, 研究了样品中Eu2+对Nd3+的近红外发光敏化。 发现Sr2SiO4基质中Eu2+的存在可以大大增强Nd3+的特征近红外发光。 通过对样品中不同位置Eu2+荧光激发和发射光谱、 荧光寿命以及Nd3+荧光光谱的研究, 对Eu2+向Nd3+能量传递的机理进行了分析。 在Sr2SiO4中, 处于激发态的Eu2+(Ⅱ)可以通过非辐射能量传递过程有效传能给Nd3+, 从而直接敏化Nd3+的近红外发光。 而处于激发态的Eu2+(Ⅰ)可首先传能给Eu2+(Ⅱ), 再进一步通过能量传递敏化Nd3+的近红外发光。

微腔的谐振腔长度直接影响微腔有机电致发光器件(MOLED）的发光特性, 根据微腔器件的相关计算公式运用传输矩阵法, 分别对微腔长度Ｌ＝λ／２和Ｌ＝λ(λ: 中心波长)时, 在微腔内不同位置激子复合发光的电致发光谱(EL）进行模拟计算和比较。 发现: 微腔长度为Ｌ＝λ／２时, 峰值均为520 nm, 半峰全宽均为17 nm, 激子处在微腔的中心位置时, 峰值强度和积分强度均为最大。 Ｌ＝λ时, 激子在腔内不同位置时, 峰值均为520 nm, 半峰全宽均12 nm, 在腔的中心区域时, 与Ｌ＝λ／２时正好相反, 峰值强度和积分强度最小。 分析后判断是因为两种长度的微腔内电场强度分布不同, 激子位于腔内电场的最大值处发光性能最好。 说明要制作出高效率的MOLED, 要区别不同谐振腔长度, 并使激子处于腔内电场最大处。

应用新型的光声光谱技术, 研究了不同种类和不同制备工艺条件的半导体纳米晶粉的光学特性, 测量了半导体TiO2、 ZnO和掺铝ZnO纳米晶粉的光声光谱, 获得了这些半导体纳米晶粉的带隙和光谱吸收系数。 研究结果表明, 相同种类和相同颗粒形状的半导体纳米晶粉的粒径越小, 光学吸收系数越大。 半导体纳米晶粉的带隙与相同种类纳米颗粒形状(圆球形或棒形)密切相关。 通过掺杂、 改变粒径尺寸、 改变形状可以达到改变纳米晶的光学、 电学特性的目的。

利用紫外CCD光学多道分析器, 测量了云覆盖条件下的太阳紫外辐射光谱, 着重研究了云对太阳紫外辐射光谱的影响。 光谱分析结果表明, 太阳紫外辐射光谱强度受云的影响而衰减: 太阳紫外辐射光谱强度衰减依赖于波长, 且随波长的递减而减小; 云量越大, 衰减越强; 波长在315 nm以下波段的太阳紫外辐射光谱强度受云影响相对较小。 研究结果有较重要的实际应用价值: 利用太阳紫外辐射光谱研究大气成分时, 应该选择受大气环境影响较小波段的太阳光谱进行研究。

基于脉冲放电等离子体/TiO2的协同作用效果, 研究利用脉冲放电过程中产生的紫外光效应, 建立以玻璃珠负载的TiO2膜作为光催化剂的脉冲放电等离子体/TiO2协同体系, 并从氧自由基(·O）光谱分析的角度说明脉冲放电等离子体/TiO2光催化的协同作用机理。研究结果表明, ·O主要在777 nm处形成特征发射光谱, 对应跃迁为3p5P→3s5S; 分别以空气和氧气为载气时, 脉冲放电等离子体/TiO2协同体系中·O的相对发射光谱强度均高于单独脉冲放电体系中的相对强度, 证明水溶液中脉冲放电过程形成的紫外光可以诱导体系中负载型TiO2的光催化活性; 在单独脉冲放电体系和协同体系中, 苯酚溶液中·O的相对发射光谱的强度均低于相同条件下纯水溶液中的相对强度, 说明·O是促使苯酚降解的氧化性自由基。

应用近红外漫反射光谱分析技术(NIDRS）, 采用偏最小二乘法, 建立了蒸汽压片玉米4个常规成分的近红外定量预测校正模型。 研究中选用62个品种玉米的蒸汽压片为样本, 光谱扫描范围为950～1 650 nm, 采用中心化+导数+多元散射校正的预处理方法。 研究得出粗蛋白(CP）、 中性洗涤纤维(NDF）、 酸性洗涤纤维(ADF）和粗脂肪(EE）的校正模型交叉验证决定系数(R2VAL）分别为0.951 1, 0.903 2, 0.714 3, 0.908 2, 交叉验证误差(SECV）分别为1.53, 1.89, 2.45, 0.50。 本研究建立的模型可以用来准确、 快速地预测蒸汽压片玉米的CP, NDF和EE的含量, 为蒸汽压片饲料工业提供了一种快速、 经济和绿色的质量检测技术。

运用傅里叶变换红外光谱技术研究了增强紫外线-B(UV-B）辐射对植物光系统Ⅱ(PSⅡ）中膜蛋白结构的影响。 结果显示在增强的UV-B辐射条件下, PSⅡ中蛋白的α-螺旋、 β-折叠强度增加, 而β-转角的强度下降了近一倍, 并且这些结构与周围的耦合减弱。 此外, UV-B辐射使酪氨酸残基苯酚环的结构发生改变, 并使其微极性降低。 UV-B辐射所诱导的以上结构的变化必然引起锰簇及色素和蛋白质之间的天然结合状态的改变, 并导致光能传递、 转换、 电子传递以及放氧等一系列的变化。

介绍了一种近红外光谱烷烃类气体在线定量分析测量方法。 该方法以单片闪耀光栅为核心构成分光系统, 分析计算了分光系统的关键参数, 设计构建了硬件系统平台, 完成了窄带光束实验测试和烷烃类七种单组分气体光谱探测实验。 实验表明, 入射狭缝为2 mm时, 分光系统在中心波长1 200～1 800 nm波段内能够分离谱宽为10 nm的窄带光束, 出射光束中心波长步进扫描步长优于0.1 nm。 光谱探测实验证实七种气体在1 600～1 800 nm波段内存在较强的特征谱线, 但存在严重的交叉混叠现象。 甲烷谱线位置与HITRAN光谱数据库相吻合。 实验结果表明该方法有可能用于混合气体探测, 且结构简单、 成本低廉, 为后续研究提供了技术储备并明确了研究方向。

以铟锡氧化物(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS）为工作电极, 采用电化学沉积法, 直接在其上形成聚3-己基噻吩(P3HT）薄膜。 其紫外可见吸收光谱的峰值约位于410 nm处, 吸收边延至610 nm处, 禁带宽度为2.04 eV。 测得其最高占有分子轨道(HOMO）能级为－5.21 eV, 而化学合成P3HT的HOMO能级为－5.02 eV, 这可能源于电化学合成聚噻吩的规整度比化学合成的要高。 原子力显微镜AFM形貌结果表明电化学合成的P3HT中噻吩分子排列紧密, 循环伏安扫描表明此P3HT薄膜的电化学性质稳定。 采用该电化学合成的聚噻吩与富勒烯衍生物［6,6］-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM）复合而成的光伏电池的开路电压高达0.76 V, 这主要源于电化学合成聚噻吩HOMO能级的降低, 因而揭示了提高光伏电池开路电压的新途径。

色氨酸是人类一种必需氨基酸, 也是稻米中一种重要的限制性氨基酸。 从4年份1256份材料中选择出272份有代表性的样品, 采用碱水解-分光光度法测定了其色氨酸含量。 比较不同定标方法的预测结果发现, 运用改良的偏最小二乘法(modified partial least square, MPLS）的全局(Global）定标方法和局部(Local）飞速定标方法的预测效果较佳, 基于精米粉光谱建立的方程的预测标准误差均为0.007%, 外部验证决定系数分别为87.1%和87.4%, 可用于定量分析; 而基于糙米光谱建立的定标方程的预测效果略差, 但仍具有良好的预测能力。 研究结果表明, 近红外光谱技术可作为水稻育种中间材料的快速筛选和食品工业中稻米原料的品质监控手段。

采用重铬酸钾容量法和红外光谱(FTIR）法分析了转基因抗虫棉花残体降解后的土壤腐殖质组分富里酸(FA）、 胡敏酸(HA）和胡敏素(HM）的含量和结构特征。 结果表明, 棉花残体的降解使土壤各腐殖质组分含量增加, 胡敏素的相对含量增加最大, 胡敏酸次之, 富里酸最小。 与相应非转基因对照相比, 转Bt基因棉花残体处理土壤各腐殖质组分含量降低, 转双价基因棉花SGK321处理含量增高, 转双价基因棉花Z41处理含量相当。 各腐殖质组分的光谱特征显示, 棉花残体的添加使土壤腐殖质中含氧基团减少、 烷基与酰胺化合物的比例有所降低; 不同转基因品种间棉花残体降解形成腐殖质的速度存在差异, 转Bt基因棉花残体较其对照慢, 转双价基因棉花SGK321残体较其对照快, 转双价基因棉花Z41残体与其对照相当。

从理论和实验两方面分析了光谱线线宽随温度的变化规律。 将HITRAN数据库中常温下的线强参数修正到了测量温度, 进而得到合成校准光谱。 将合成校准光谱和实验测得的光谱进行非线性最小二乘拟合, 得到了不同温度下标准气体CO浓度。 这种反演算法的浓度误差在常温下不超过5%, 具有很高的精度, 但随温度升高浓度误差逐渐增大。 从残差光谱曲线看, 温度升高, 残差曲线中有与分析组分CO结构相同的明显结构。 而且温度越高, 这种结构越明显并且不能通过增加拟合次数来消除这种结构。 实验结果与理论分析的对比表明, 较高温度下出现的反演误差主要是由合成校准谱的温度修正方法不适用于高温气体所致。 这些结果对于准确修正光谱线参数以及怎样更准确反演高温下气体浓度的进一步研究都有重要意义。

在上转换纳米晶(UCNPs）为供体的荧光共振能量传递(FRET）生物均相检测体系中, 弱的供体光强度使FRET信号难于检测, 同时还有来自生物基质的自发荧光干扰。 这使得UCNPs不产生背景荧光和散射光的优点不能够充分地体现。 针对这个问题, 作者利用在800 nm处有强近红外光的NaYF4∶Yb3+, Tm3+ UCNPs作为供体, 在784 nm处有表面等离子共振吸收带的金纳米粒子(GNPs）作为受体构建了新型的FRET体系。 UCNPs偶联抗体(goat antihuman IgG）及GNPs偶联抗原(human IgG）, 在抗原抗体免疫亲和作用下两者距离靠近; UCNPs荧光光谱和GNPs吸收光谱有效交叠, 使FRET发生。 当体系中加入单纯human IgG, 竞争性地争夺与goat antihuman IgG结合位点, 破坏FRET构建, 供体近红外光增强。 根据此对应关系, 确定human IgG检测限为5 μg·mL-1。 这种方法可适用于更广泛的荧光分析。

热化学转化是油页岩综合利用的关键技术。 用石英管反应器在500 ℃下热解吉林桦甸三个矿区(大城子四层、 公合四层、 公朗头十一层）的油页岩, 分别得到其热解半焦和页岩油, 并在600和700 ℃热解大城子四层油页岩, 以考察热解产物与热解温度的关系。 用红外光谱考察了原料及热解产物。 结果表明, 页岩油与油页岩有机质所含官能团相似, 主要都以脂肪烃为主, 而页岩油脂肪烃含量比油页岩高。 油页岩脂肪烃含量越大, 热解出油率也越高。 脂肪烃含量少, 芳香烃含量大的油页岩出油率相对低, 半焦中的稠环芳香结构更多。 热解温度500 ℃时油页岩有机质已经基本热解完全, 随着热解温度升高, 焦油产率不再增加, 二次裂解程度加强; 700 ℃碳酸盐开始分解。

用直流磁控反应溅射法和不同基底温度下在玻璃底上沉积微纳结构的氧化钒薄膜, 通过X射线衍射、 电子扫描显微镜、 UV-Vis透射、 红外和拉曼光谱研究了薄膜的结构特性。 在低温下制备的薄膜表现出高的光学透过特性, 在基底温度低于200 ℃下制备的薄膜具有无定形结构, 而在基底温度高于200 ℃时制备的薄膜具有多晶结构。 薄膜的光学参数使用经典模型计算, 通过测量和拟合透射光谱获得了薄膜的禁带宽度变化规律。