利用紫外光谱法分析水体COD时, 当样品达到一定浓度之后(仍处于朗伯-比尔定律通常被适用的浓度范围内), 其溶液紫外吸光度与溶液COD数值会明显偏离线性关系, 此现象在许多学者发表的紫外光谱论文中都曾有所提及。 对此, 选用海洋光学公司的S2000微型光纤光谱仪作为光谱测量仪器, 选用PX-2脉冲氙灯作为激发光源, 在温度为20 ℃(±0.5 ℃)及湿度为35%(±5%)的暗室中进行光谱实验, 测量了COD值为40~680 mg·L-1的34组邻苯二甲酸氢钾溶液样品的紫外吸收光谱, 并基于样品紫外吸收特性进行了分析建模。 采用相关系数法选取优势波段, 通过对比样品紫外吸收光谱的第二特征峰和水质COD分析中常用波长处的COD-吸光度关系曲线动态特性, 选定优势波长为275 nm。 采用逐点延伸的方式, 在较低浓度段利用鲁棒线性回归、 较高浓度段利用非线性最小二乘回归, 反复拟合线性或指数方程, 滑动预测下一个数据点, 根据均方根误差和相对误差判断预设低浓度临界点和较高浓度临界点, 确定了低浓度段和较高浓度段COD-吸光度关系模型的分段点分别为300和560 mg·L-1, 得到低浓度段模型和较高浓度段模型。 通过在优势波长处进行低浓度段、 较高浓度段和全浓度范围的鲁棒线性回归和非线性最小二乘法回归等不同模型的拟合精度比较, 表明40~300和300~560 mg·L-1范围内COD-吸光度关系的线性-指数分段数学模型, 不仅拟合精度最高, 而且预测效果好, 低浓度段的预测均方根误差为4.944 9, 较高浓度段的预测均方根误差为6.768 9, 整体预测均方根误差为5.664 7。 研究结果对紫外光谱应用于较高COD的水质测量和分析具有一定的参考价值。

总有机碳(TOC)是指溶解和悬浮在水中的有机物的总含碳量, 是以含碳量表示水体中有机物总量的综合指标。 TOC的测定通常采用的是国标燃烧法和湿化学法, 但这两种传统方法都具有测试方法复杂、测量时间长、速度慢等缺点, 对大气环境会产生一定污染且仅能在实验室内完成, 无法进行海水的原位在线测量。 而该研究采用紫外吸收光谱法测量TOC, 通过燕山大学自主研发的光谱技术与集成电路相结合研制的TOC光学原位传感器, 能够快速、不添加试剂、不产生二次污染的测量海水中总有机碳的浓度, 且可以不受实验室环境的制约实现海水TOC的在线原位测量。 将基于该方法研制的传感器进行实地下海实验, 测量不同海域（河北沧州黄骅港周边海域、秦皇岛市周边海域）的TOC值, 将传感器测量的结果与国标法测量结果的相关性、一致性、误差等方面进行对比。 结果表明: 在黄骅港海域采取的13个不同水样和秦皇岛周边海域采取的14个不同水样用国标法和TOC光学原位传感器测量的浓度值变化趋势基本一致, 有较好的相关性和一致性, 存在极个别水样产生偏离整体样本曲线的情况。 实验数据经过线性拟合结果显示相关性较好, 对两处不同海域的数据拟合曲线和常规残差分析, 显示黄骅港海域水样的拟合相关系数r为0.859 0, 残差平方和数值为0.165 4, 秦皇岛周边海域水样的拟合相关系数r为0.939 9, 残差平方和为3.513 1。 由于相关系数r=0.939 9＞r=0.859 0, 所以秦皇岛周边海域的水样线性拟合效果好于黄骅港实验。 常规残差0.165 4<3.513 1, 是因为秦皇岛周边一些样本如河流入海口是污染的重灾区, 生活污水和工业污水使水质存在更多干扰因素, 这些干扰因素对海洋TOC光学原位传感器的准确性和稳定性造成了一定的影响。 由于基于紫外吸收光谱法研制的TOC光学原位传感器与传统的国标法测量原理不同, 样本集比较少, 样本浓度覆盖面不大, 海洋环境复杂多变, 存在多种影响因素, 如浊度、 温度、 pH、 浮游生物等, 传感器无法彻底消除所有影响因素引起的误差, 所以测量结果与国标法结果存在一定的误差。 后续工作如何消除海洋环境复杂干扰因素的影响, 减小传感器测量值的误差, 使测量结果更加精确和真实, 需要进一步讨论和更加详细的分析和研究。

提出了一种基于紫外和荧光多光谱融合的水质化学需氧量(COD)的检测方法。实验样本为包含近岸海水和地表水在内的53份水样,采用标准化学方法获取样本的COD理化值,利用紫外-可见光谱仪和荧光分光光度计采集样品的紫外吸收光谱和三维荧光光谱,对光谱数据进行处理后建模。采用蚁群-区间偏最小二乘法(ACO-iPLS)作为特征提取算法,采用粒子群优化的最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法作为建模方法,分别建立基于紫外吸收光谱数据和单激发波长下的荧光发射光谱数据的预测模型,以及紫外-荧光多光谱数据级融合模型和特征级融合模型,并对各类模型的预测效果进行对比。结果表明:基于紫外-荧光多光谱特征级融合模型的预测效果最优,该模型预测水质COD的精度更高,其校正集决定系数为0.9999,检验集的预测决定系数为0.9912,外部检验均方根误差为1.1297 mg/L。本研究为水质COD的快速检测提供了一种新的研究思路和解决方法。

法莫替丁是组织胺H2受体拮抗剂,具有减弱胃酸生成的作用。通过分析荧光光谱和紫外可见吸收光谱探寻了法莫替丁与牛血清蛋白(BSA)的猝灭作用,并阐明两者间的作用机制。通过分析可知,法莫替丁能有效猝灭BSA的内源荧光,猝灭机制为静态猝灭。测定了法莫替丁与BSA在306 K和314 K下的表观结合常数K_A,分别为9.861×10 ⁴,3.891×10 ⁴ L/mol。通过对猝灭过程中的热力学参数进行分析,得出法莫替丁与BSA的作用力主要是氢键和范德瓦耳斯力。凭借F rster非辐射能量转移理论计算得到了法莫替丁和BSA的相互作用距离为1.25 nm,发生了非辐射能量转移。

水体COD的光谱学传感技术是现代环境监测的一个重要发展方向, 与传统的分析方法相比, 光谱分析技术更具有可连续监测、 可在线监测和检测快速的明显优势, 适合对环境水样COD的定点实时监测。 分别获取水样的紫外吸收光谱和近红外光谱, 通过不同的光谱预处理方法结合偏最小二乘法、 多元线性回归法建立水样的COD定量预测模型, 对水体COD的紫外和近红外光谱的定量预测及相关模型参数进行分析, 发现用S-G平滑处理后的紫外光谱和近红外光谱建立的PLS模型均得到最佳预测效果, 预测集R2分别为0.992　1和0.987　7, RMSEP分别为10.438　6和5.972　0。 紫外和近红外光谱法的MLR模型预测效果较差, 预测集R2分别为0.928　0和0.957　3。 通过实验结果综合对比分析, 紫外吸收光谱在280～310 nm谱区建模预测性能较好, 近红外光谱在7　250～6　870 cm-1谱区建模预测性能较好, 紫外光谱对应定量预测模型的决定系数较高, 而近红外光谱的稳定性和重复性更好。 研究表明光谱传感技术可用于环境实际水体COD的定量预测分析, 为开发便携式水体检测设备奠定了理论基础。

介绍了血液体外循环治疗仪工作原理.对含不同浓度血浆的血液体外循环治疗仪废弃液进行了紫外吸收光谱的实验研究,发现此混合液在278nm左右存在明显的吸收峰.在血浆紫外吸收光谱的实验基础上,开发出了与血液体外循环治疗仪配套的血浆泄漏监测系统.血浆浓度在0～0.06ml/ml连续变化的废弃液的监测实验结果表明此系统具有较高的灵敏度.在血浆浓度为0ml/ml、0.015ml/ml、0.03ml/ml时的连续监测实验结果显示此系统具有良好的稳定性.结论表明基于紫外吸收光谱的血浆泄漏监测系统用于血液体外循环治疗仪治疗过程中的血浆泄漏监测是完全可靠的.

研制出了掺铈、钐的滤紫外和红外光的硼硅酸盐荧光玻璃.测试了该玻璃的吸收光谱和荧光光谱.并用其做了固体激光器工作物质的紫外和红外滤光套,能使激光效率提高25%～50%,从而促进固体激光器的微型化和实用化.