为了满足信息化时代对信息加密安全性的要求，提出一种基于激光诱导击穿光谱（LIBS）技术的信息安全加密方法。使用常用的葡萄糖酸锌片和去离子水配制的水溶液在白纸上书写需要加密的信息，通过分析白纸和涂抹葡萄糖酸锌水溶液的白纸的LIBS光谱，发现Zn I在328.23 nm、472.22 nm和481.05 nm处的光谱线可以解读加密信息。通过扫描获得载有加密信息的白纸上不同位置处的LIBS光谱，并进一步通过去除基线、归一化和光谱叠加提高光谱强度空间分布的对比度，使得加密信息较清晰完整地被解读出来。实验结果表明，该方法通过生活中常用的葡萄糖酸锌片，实现了高效隐藏信息提取，具有安全性高、成本低和制作便捷等优点，为LIBS在信息加密领域提供了新思路，具有一定的潜在应用价值。

利用 Gaussian软件, 选取密度泛函理论 (DFT)、哈特里 —福克理论 (HF)对葡萄糖、果糖的单分子在 0~3 THz波段的吸收谱进行仿真计算, 并与参考文献中的实验结果进行比对。仿真计算结果验证了利用 Gaussian软件进行单分子吸收谱计算的可行性。最后基于密度泛函理论得到的结果分析了不同位置吸收峰对应的分子内振动模式。

中红外衰减全反射光谱技术在人体血糖检测方面具有快速、绿色的天然优势。但人体血液中其他组分的存在会影响葡萄糖含量检测的准确度。因此，研究了人体血液中胆固醇、白蛋白以及尿素的存在对红外光谱法血糖检测的干扰程度。以117份含有不同干扰物以及不同质量浓度的葡萄糖仿体溶液为研究对象，对原始光谱进行SG（Savitzky-Golay）平滑处理后构建偏最小二乘回归模型，并构建Clarke Error Grid以及预测值与真实值对比图进行进一步分析。结果表明：全干扰物模型预测集相关系数（R_p）以及预测集均方根误差（RMSEP）分别为0.9785和40.0187，有85.7%的预测结果落在Clarke Error Grid可靠区（A区）；缺失胆固醇模型的R_p以及RMSEP分别为0.9042和175.7292，有40%的预测结果落在A区；缺失白蛋白模型的R_p以及RMSEP分别为0.9616和103.6627，有42.9%的预测结果落在A区；缺失尿素模型的R_p以及RMSEP分别为0.9742和38.6716，所有预测结果都落在A区。由此可以看出，胆固醇的干扰程度最大，白蛋白次之，尿素产生的干扰较小。本研究对提高红外光谱法葡萄糖检测的准确度具有一定帮助以及参考价值。

本文以无水葡萄糖和六水合硝酸钴为原料, 采用水热法与原位负载相结合制备了一种掺钴的碳基化合物, 并将其作为过硫酸氢钾活化剂用于催化降解水体中的四环素。对制备的掺钴碳基化合物进行了XRD、SEM、TEM、XPS等表征, 从晶形结构、显微形貌、表面化学元素等方面分析了该催化剂降解四环素效果明显高于单一水热碳的原因。此外, 考察了催化剂投加量、过硫酸氢钾投加量、溶液pH等因素对四环素催化降解效果的影响。实验结果表明: 掺钴碳基化合物在最佳反应条件下催化降解60 min, 四环素的降解率达到了95.84%(k=0.051 36 min-1)。同时还对降解机理进行了探究, 分析结果表明掺钴碳基材料中的Co0和Co2+参与了激活过硫酸氢钾产生·O-2、SO·-4、1O2、·OH的过程, 该材料具有高效的催化降解四环素的能力, 在处理抗生素废水方面具有良好的前景。

基于化学交联法和静电吸附法，制备了一种基于氧化石墨烯（GO）-金纳米颗粒（AuNPs）-葡萄糖氧化酶（GOD）的新型比色葡萄糖生物传感器。GOD会催化葡萄糖氧化生成H₂O₂，生成的H₂O₂进一步诱导GO-AuNPs局部表面等离子体共振（LSPR）带的变化，从而实现葡萄糖的检测。GO改善了复合颗粒的稳定性，降低了金属颗粒的生物毒性，还改善了传感器的响应。通过透射电子显微镜（TEM），拉曼光谱和紫外可见分光光度计分别对复合颗粒的微观结构和光学性质进行了表征，并系统地研究了传感器的最佳检测条件，使开发的比色传感器对葡萄糖质量浓度具有高灵敏度和高选择性，并实测到传感器的灵敏度为14 nm/（mg/mL），范围为0~1.6 mg/mL，可用于实际检测。这项工作结合了GO和AuNPs的优势，显示了在葡萄糖检测领域简单，稳定和具有成本效益的应用前景。

在近红外光谱分析应用中, 温度扰动导致的光谱变化对于定量分析的准确度影响较大。 针对温度扰动识别及定量分析的需要, 研究了基于双光谱二维相关谱(2T2D-COS)的光谱扰动分析方法。 选择葡萄糖水溶液为样本, 根据人体血糖浓度范围和在体组织温度范围设计实验, 测量样本在浓度扰动和温度扰动下的透射光谱。 对其进行基线校正和滤波预处理后, 通过2T2D-COS分析得到浓度扰动和温度扰动下的异步谱。 结果表明, 温度扰动引起的交叉峰出现在强氢键结合水对应的特征吸收波长(1 474 nm)和弱氢键结合水对应的特征吸收波长(1 410 nm)附近, 而葡萄糖浓度扰动引起的交叉峰出现在水分子对应的特征吸收波长(1 450 nm)和葡萄糖分子对应的特征吸收波长(1 595 nm)附近。 为了定量分析样品温度, 进一步提取了温度扰动异步谱交叉峰1 410 nm波长下的切片谱, 其在1 410～1 600 nm波段的相关峰强度随温度的升高而增大, 与样品温度之间具有较好的相关性； 选择波长(1 475±4) nm范围内的切片谱, 对谱峰强度积分后进行线性拟合, 建立样品温度的线性回归模型, 对温度的预测均方根误差可以达到0.125 9 ℃。 以上结果表明, 双光谱二维相关谱只需要对两条光谱进行运算, 就可以通过异步谱中交叉峰的位置判别扰动来源, 还可以根据交叉峰的强度对温度进行定量分析, 且只需要较窄特征波段的光谱就可以建立高精度的温度预测模型, 为简化在体光谱测量系统的设计, 减少在体温度变化的影响提供了重要参考。

基于过氧化氢（H2O2）氧化单巯基（—S）为双巯基（S—S）, 抑制金纳米簇（AuNCs）荧光猝灭, 建立了一种灵敏的荧光传感方法用于过氧化氢和葡萄糖（Glu）的检测。 DNA为模板合成的金纳米簇作为荧光探针, 荧光强度高、 稳定且合成简单快速。 加入半胱氨酸（Cys）, 半胱氨酸上的单巯基可以与金纳米簇发生化学键合反应形成稳定的Au—S键, 破坏金纳米簇的结构, 导致金纳米簇荧光强度猝灭。 但当体系中存在过氧化氢时, 将单巯基半胱氨酸氧化成双巯基的胱氨酸。 双巯基的胱氨酸不能与金纳米簇发生键合作用, 金纳米簇在471 nm处发射出强烈的荧光信号。 葡萄糖可以在葡萄糖氧化酶（Gox）的作用下产生过氧化氢, 利用该方法进一步开展了对葡萄糖的检测。 以金纳米簇荧光强度的变化值F/F0为纵坐标, 过氧化氢或葡萄糖浓度为横坐标, 实现了对过氧化氢和葡萄糖的灵敏检测, 线性范围分别为10~100和10~200 μmol·L-1, 检测下限分别为2.8和3.1 μmol·L-1。 选择4种其他糖类化合物和5种金属离子作为干扰物质, 均不会抑制半胱氨酸对金纳米簇的荧光猝灭效应, 表明该方法具有很好的选择性。 用该方法成功检测了胎牛血清样品中的葡萄糖, 加标回收率为94.5%~112.7%。 此外, 该方法可拓展到其他基于酶催化产生过氧化氢体系的分析物检测, 如胆固醇、 辣根过氧化物酶等, 为过氧化氢相关反应的分析提供了一种通用、 简便的方法, 在临床诊断、 食品科学和环境分析等领域具有潜在的应用价值。

糖度检测在生物、医疗等领域具有关键作用。为了提高旋光法测量糖溶液浓度的分辨率，本文提出利用正交反射镜消除偏振光被金属平面镜反射后的消旋光现象，建立了参考臂和测量臂信号的相位差与溶液浓度之间的函数关系，并研究了正交反射多次旋光效应。在不增加样品长度的前提下，通过多次旋光使分辨率倍增。以葡萄糖溶液为例，四次旋光的实验结果表明：在0~0.4690 g/mL范围内，浓度测量分辨率为8×10^-6 g/mL，最大测量相对误差小于0.54%。正交反射多次旋光检测技术可以为血糖与自闭症发病机理研究提供实时在线血糖检测。