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黑果枸杞中矿物元素溶出特性研究
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作者 张辰凌 韩梅 +3 位作者 刘佳 贾娜 刘冰冰 张永涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1307-1311,共5页
黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝... 黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝酸和过氧化氢为消解酸,微波消解仪制备消解液,以不同温度纯水浸提制备浸泡液,试验建立了电感耦合等离子体光谱法测定消解液和浸泡液中K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu、Li、Sr十种矿物元素含量的实验方法,并进行了矿物元素溶出特性研究及相关性分析。在优化的光谱分析条件下,十种元素线性关系好(r>0.9995)、检出限低(<0.01 mg·L^(-1))、准确度高、精密度好。加标回收率在97.2%~101.8%之间,相对标准偏差小于1.99%。实验发现,黑果枸杞中矿物元素含量丰富,含量最高的是K,其次是Na、Ca、Mg,然后是Fe、Li和Sr,含量较低的是Mn、Zn、Cu。黑果枸杞中K/Na值大于8,属于典型的高钾低钠食品。Ca、Mg、Fe、Zn、Li、Sr、Mn、Cu也是人体中多种酶、激素和维生素中不可缺少的活性因子,是一种理想的食品。黑果枸杞浸泡液中,除Li与Ca、Zn、Fe之间,Mg与Zn之间关系不明显外,其余元素间呈显著正相关或极显著正相关。表明,各矿物质元素中不存在明显的拮抗作用。矿物质元素的溶出率与浸泡时间及提取温度有关。实验采用沸水和40℃纯水浸泡黑果枸杞样品,选取浸提时间5、10和20 min三个时间点研究提取温度及时间对溶出率的影响。十种元素中K、Na、Zn溶出率最高,可能是因为三种元素多以离子形式存在,容易提取。Ca、Mg、Sr、Mn、Cu含量差异大,溶出率相近,可能是价态相近,提取效率相近。Li溶出率受提取温度影响很大,沸水浸泡溶出率是40℃温水的的1.5~2倍,Fe在微量元素中含量最高,溶出率却最低,主要是由于Fe与蛋白质结合,不易萃取。试验数据可为健康食用黑果枸杞及进一步开发利用提供理论参考。 展开更多
关键词 矿物元素 溶出性 黑果枸杞 等离子体发射光谱法 微波消解
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基于近红外光谱技术苹果尺寸差异对糖度模型适用性的影响
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作者 姜小刚 朱明旺 +4 位作者 姚金良 李斌 廖军 张宇翔 刘燕德 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 2024年第1期242-248,共7页
为消除水果自身尺寸差异对其糖度预测模型的不利影响,进一步提高水果分选模型精度,应用近红外光谱在线检测装置采集不同果径苹果的近红外光谱,对光谱进行多种预处理后,分别建立苹果可溶性固形物的偏最小二乘法模型,再用苹果果径75~85mm... 为消除水果自身尺寸差异对其糖度预测模型的不利影响,进一步提高水果分选模型精度,应用近红外光谱在线检测装置采集不同果径苹果的近红外光谱,对光谱进行多种预处理后,分别建立苹果可溶性固形物的偏最小二乘法模型,再用苹果果径75~85mm组中的建模集预测苹果果径分别为65~75、85~95mm组中的预测集样品,最后用果径组65~75、75~85、85~95 mm中的建模集和预测集,分别作为混合苹果尺寸糖度预测模型的建模集和预测集,并利用特征光谱选择算法对模型进行简化,建立苹果糖度通用预测模型。结果显示:与建模集和预测集果径不同时所建立的苹果糖度预测模型最优组相比,其相关系数Rp由0.805提高至0.943,预测集均方根误差值RMSEP由0.778减小至0.480,RPD由0.96增加至3.05,再对建立的通用模型进行简化,可以降低苹果尺寸对苹果糖度模型的影响,提高模型预测性能。 展开更多
关键词 苹果 近红外光谱 混合尺寸模型 尺寸差异 水果分选 无损检测
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多光谱法和分子对接模拟法研究茶碱和胃蛋白酶的相互作用
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作者 王晓霞 马力通 +4 位作者 孙吉盛 聂智华 赛华征 成建国 段建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期714-721,共8页
在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于... 在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于对TPL的药理毒性、药效进行深入研究。根据Stern-Volmer方程,计算在298、 303和308 K三种温度下TPL对PEP的动态荧光猝灭速率常数Kq远大于最大动态荧光猝灭常数2.0×10^(10)L·(mol·s)^(-1),证明TPL对PEP的猝灭方式为静态猝灭。随着TPL浓度的不断升高,PEP的动态猝灭常数Ksv呈规律性下降趋势,TPL可以有效对PEP的内源荧光进行猝灭,进一步判定作用机制为静态猝灭。三维荧光图谱分析表明,体系中随着TPL浓度的不断升高,PEP中代表色氨酸残基与酪氨酸残基以及肽链骨架结构的荧光强度峰值明显降低,且峰位发生红移,表明TPL对PEP的二级结构产生影响。同步荧光图谱分析表明TPL与PEP结合时,主要集中在色氨酸的残基上。红外光谱表明TPL引起PEP内官能团伸缩振动,使PEP的二级结构发生改变。紫外吸收光谱表明随着混合体系中TPL浓度增大,吸收峰峰值逐渐增大,表明TPL可以改变PEP的二级结构。分子对接模拟法表明,TPL与PEP中氨基酸残基GLU13、 VAL30、 TRP39、 GLY76、 GLY78、 PHE117的结合作用力为范德华力,与氨基酸残基THR77、 GLY217形成氢键,与氨基酸残基TYR75、 LEU112、 ILE120、PHE111之间存在疏水作用力,证明两者主要通过范德华力与氢键结合,进一步证明TPL改变了PEP的二级结构。圆二色谱分析显示PEP中β-折叠的占比从50.2%下降至48.8%, α-螺旋结构的占比从8.1%上升到8.4%;β-转角的占比从18.3%上升到18.7%;无规则结构的占比从29.1%上升到29.2%,表明TPL改变了PEP的二级结构。实验研究结果有助于了解TPL与PEP的结合作用机制,为TPL的使用及研究提供了数据依据。 展开更多
关键词 茶碱 胃蛋白酶 多光谱法 分子对接模拟
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基于破乳诱导萃取和ICP-MS/MS分析渣油中的微量金属元素
4
作者 朱乾华 刘宏伟 聂西度 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 2024年第1期229-238,共10页
基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水... 基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水相,采用ICP-MS/MS测定其中10种金属元素Na、Mg、Al、Ca、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn的含量。详细评估了破乳诱导萃取条件对渣油中金属元素萃取效率的影响,在串联质谱(MS/MS)模式下,利用氦碰撞气或不同反应气消除了金属元素的质谱干扰,采用标准参考物质NIST SRM 1634c(燃油中的微量元素)验证了方法的准确性,以微波消解技术处理渣油样品并采用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析验证了方法的可靠性。结果显示,金属元素在各自的含量范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数≥0.9997),检出限(LOD)为2.05~31.4 ng/L,NIST SRM 1634c的测定结果与标准参考物质提供的认证值及文献报道的参考值基本一致,置信度水平达到95%,ICP-MS/MS方法与SF-ICP-MS的对比分析结果无显著性差异。所建立的ICP-MS/MS方法操作简单,分析速率快,准确可靠性好,已用于渣油中多种金属元素的质量评价。 展开更多
关键词 渣油 电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS) 金属元素 破乳诱导萃取 质谱干扰
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激光诱导击穿光谱技术对钕铁硼永磁材料中多元素的定量表征
5
作者 刘佳 郭飞飞 +5 位作者 于雷 崔飞鹏 赵迎 韩冰 沈学静 王海舟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期141-147,共7页
“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其... “磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其中ICP-OES是湿法分析,样品前处理复杂,测试周期长,而XRF法可实现直接分析,但受制于其轻元素的检测能力很难满足对钕铁硼材料中主要轻元素B的分析需求。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有分析效率高,样品前处理简单,多元素直接分析,适用于现场分析、在线分析等技术优点,使其在快速定量表征方面展现出其独有的优势。运用LIBS分析技术开展对钕铁硼材料中多元素定量表征的直接、快速分析的方法研究,首先针对钕铁硼材料中定量表征的九个元素Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga完成特征谱线的筛选,通过对系统激光器电压、激光剥蚀方式等因素在不同条件下对钕铁硼材料光谱信号稳定性的影响分析,优化并确立了分析条件,最终选用720V的激光器电压,15个预剥蚀脉冲15个剥蚀脉冲的激光剥蚀方式为钕铁硼样品的分析条件;其次,选取8个通过ICP-OES法定值的烧结钕铁硼样品,样品具有元素成分的梯度差异化特征,作为建立分析方法的标准样品,采用标准曲线法通过相对强度与浓度的关联方式,建立钕铁硼样品中Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga九个元素的定量分析校准曲线;最后选取两个烧结钕铁硼试样,运用建立的定量分析方法完成九个元素的定量表征,分析时间小于30 s,其定量结果与ICP-OES法测定结果的比对,具有较好的一致性。运用激光诱导击穿光谱分析技术实现了对钕铁硼材料中多元素成分的直接、同时、快速定量表征,为钕铁硼材料的快速定量表征提供了新的技术思路和表征方法。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 钕铁硼 定量表征
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银离子比色检测技术研究进展
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作者 杨敏 褚厚娟 +6 位作者 朱龙佼 胡清华 许秀丽 张峰 谢语诗 许文涛 杨松林 《生物技术进展》 2024年第1期111-119,共9页
由于银离子(Ag^(+))会威胁人类健康和生态系统平衡,其检测在环境和食品领域引起了广泛关注。比色法是检测Ag^(+)最常用的方法之一,具有简单、易操作、可现场快速检测等优点。传感机理以及显色材料的发展是比色法领域的重要研究方向。综... 由于银离子(Ag^(+))会威胁人类健康和生态系统平衡,其检测在环境和食品领域引起了广泛关注。比色法是检测Ag^(+)最常用的方法之一,具有简单、易操作、可现场快速检测等优点。传感机理以及显色材料的发展是比色法领域的重要研究方向。综述了Ag^(+)比色检测技术的显色机理及其传感策略,将显色机理分为三类,包括酶催化、等离子体共振和化学显色,并对相应的显色材料进行了概括。讨论了Ag^(+)检测的传感机理、传感性能和实际样品应用,并总结了目前Ag^(+)比色法检测的挑战和前景,旨在帮助读者更好地理解Ag^(+)比色法的原理,推动重金属离子快速检测技术的发展。 展开更多
关键词 比色法 Ag+ 显色机理 纳米材料 DNA
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重金属污染水体背景下的底质反射率光谱特征及其对离水反射率贡献影响分析
7
作者 梁业恒 邓孺孺 +4 位作者 梁钰婕 刘永明 吴仪 袁宇恒 艾先俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期111-117,共7页
水体重金属遥感反演是水环境遥感领域中的难题,目前仍有相当多的基础性问题有待解决,而浅水区底质对离水反射率贡献规律是将来遥感反演模型精度其中一个重要影响因素,尤其在重金属污染这种特殊的背景下,揭示其贡献规律对提升水体重金属... 水体重金属遥感反演是水环境遥感领域中的难题,目前仍有相当多的基础性问题有待解决,而浅水区底质对离水反射率贡献规律是将来遥感反演模型精度其中一个重要影响因素,尤其在重金属污染这种特殊的背景下,揭示其贡献规律对提升水体重金属遥感模型精度有重要作用,测量结果对研究重金属尾矿底泥的反射率光谱特征以及区分常见水底底质有参考意义。首先利用光谱仪测量获得广东大宝山尾矿底质反射率,发现其在波长755、 1 280、 1 620和2 200 nm存在反射峰,有明显光谱特征,并与河床常见的粗沙、淤泥和石头三类底质反射率进行了对比分析,结果表明:一方面,粗沙和淤泥反射率呈一缓慢上升的曲线,与存在多个特征反射峰的矿区底泥有明显区别;另一方面,石头反射率则在波长范围550~650 nm出现一个宽而扁平的反射峰后随即在波长675 nm处出现波谷然后增大至波长750 nm后趋于平缓,其特征波长与矿区底泥均不一样。上述特征波长可作为重金属污染背景下底泥光谱的重要区分波段。测量水深为1 cm、 10 cm和深水区的离水反射率,结合水质遥感模型计算出1 cm水深情况下底质反射光、水体散射光,并将其对离水反射率贡献进行讨论。离水反射率测量结果表明,底质对浅水区影响极大,随着水深变浅,离水反射率总体不断被抬升。而水底反射光和水体散射光对离水反射率贡献规律则以波长515 nm为分界线,向短波方向以水体散射光贡献为主,向长波方向则以水底反射光为主,贡献量由底质反射能力和水体散射能力共同决定。对考虑了底质反射光后的遥感模型精度进行评价,模型计算得到波长范围350~950 nm内的离水反射率与野外测量值对比结果,二者具有显著的线性相关(R^(2)=0.964 2),相对误差在波长范围560~830 nm低于10%,甚者可低于5%,模型总体模拟精度较好,远比在不考虑底质影响时精度高,模型满足将来水中重金属遥感反演要求。研究结果对今后水体重金属遥感反演时处理底质影响提供了重要的参考数据和理论依据,有助推动该领域进一步发展。 展开更多
关键词 水体重金属遥感 重金属矿区 底质反射率 光谱特征分析 模型精度评价
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基于KPCA-PSO-ELM算法的地表水化学需氧量紫外-可见吸收光谱检测研究
8
作者 郑培超 周椿棪 +5 位作者 王金梅 尹义同 张莉 吕强 曾金锐 何雨欣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期707-713,共7页
化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量。传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点。紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点。... 化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量。传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点。紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点。为了满足地表水化学需氧量快速、实时、在线监测等要求,采用紫外-可见吸收光谱进行测量,提出了内核主成分分析(KPCA)结合粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)预测模型,满足当前对地表水化学需氧量快速、实时监测的要求。对光谱进行Savitzky-Golay(SG)滤波以降低随机噪声的影响;用积分光谱代替原光谱,以降低信号波动带来的影响;再将得到的光谱信息归一化,消除不同光谱数据量纲的影响。将预处理后的数据利用KPCA算法将全光谱数据压缩为5个特征,有效解决光谱信息冗余的问题;采用PSO算法对ELM的权重和偏置进行优化极大提高了模型的精度。对217个河流、长江及支流、湖库等地表水样本按照7∶3随机划分成训练集和测试集,并进行建模测试,其中训练集拟合优度(R2)为0.930 2、均方根误差(RMSE)为0.363 0 mg·L^(-1)、测试集拟合优度R2为0.931 9、均方根误差(RMSE)为0.400 7 mg·L^(-1)。为了验证提出的基于KPCA全光谱数据压缩方法对预测模型的提升效果,分别对比了主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)、套索回归(LASSO)等特征处理算法。PCA-PSO-ELM模型的RMSE为0.715 1 mg·L^(-1)、 SPA-PSO-ELM模型的RMSE为0.473 7 mg·L^(-1)、 LASSO-PSO-ELM模型的RMSE为0.412 6 mg·L^(-1), KPCA-PSO-ELM模型较上述三种模型,RMSE分别降低了78.46%、 18.22%、 2.97%,结果表明KPCA是一种高效的光谱降维算法,能够有效消除光谱冗余信息,提升模型预测精度。基于KPCA-PSO-ELM预测模型结合紫外-可见吸收光谱可以实现对地表水COD快速、实时检测,为在线COD检测场景提供方法支撑。 展开更多
关键词 化学需氧量 紫外-可见吸收光谱 内核主成分分析 极限学习机
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惰气熔融-红外吸收/热导法同时测定无烟煤中氮和氢
9
作者 王琳 王楠 沈峰满 《分析测试技术与仪器》 CAS 2024年第1期39-46,共8页
首次使用惰气熔融-红外吸收/热导法实现无烟煤中氮、氢元素的同时、快速、准确测定.探究分析条件,发现当称样量为0.0300 g,分析功率为5500 W,氮元素的积分延迟时间为15 s,集成时间为55 s,氢元素的积分延迟时间为5 s,集成时间为85 s,且... 首次使用惰气熔融-红外吸收/热导法实现无烟煤中氮、氢元素的同时、快速、准确测定.探究分析条件,发现当称样量为0.0300 g,分析功率为5500 W,氮元素的积分延迟时间为15 s,集成时间为55 s,氢元素的积分延迟时间为5 s,集成时间为85 s,且使用石墨套埚时,氮氢元素的释放最完全、合理.方法中氮、氢校准曲线的相关系数分别为0.9949、0.9940,检出限分别为0.321%、0.189%,定量限分别为0.326%、0.194%,精密度分别为3.60%、0.63%,满足线性关系及方法要求.惰气熔融-红外吸收/热导法重复性好、高效便捷、操作和维护简单,可用于无烟煤中氮、氢元素的定量检测. 展开更多
关键词 惰气熔融 红外吸收/热导法 无烟煤 氮 氢
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碳点在潜在指纹显影中的应用进展
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作者 李大武 张幸福 +1 位作者 张晓彤 李展超 《化学研究与应用》 CAS 2024年第2期225-234,共10页
碳点(CDs)是一种尺寸在10 nm以下的新型纳米材料,由于其独特的发光性能、低毒和环保等特点,在潜指纹检测中展现出了巨大的应用潜力。在潜指纹检测中,碳点的荧光特性可以帮助提高潜指纹的成像和识别能力。本文综述了碳点的合成方法、发... 碳点(CDs)是一种尺寸在10 nm以下的新型纳米材料,由于其独特的发光性能、低毒和环保等特点,在潜指纹检测中展现出了巨大的应用潜力。在潜指纹检测中,碳点的荧光特性可以帮助提高潜指纹的成像和识别能力。本文综述了碳点的合成方法、发光机理及其在潜指纹检测中的应用。通过合成方法优选、元素掺杂、前驱体调控、表面改性等手段可以调控碳点的荧光发射波长;再将碳点纳米粒子均匀分散在天然或常规材料上,所获得的碳点纳米复合材料可以避免因碳点纳米粒子聚集而引发的荧光淬灭现象,保留碳点的荧光性能,并且更适用于潜在指纹显现的常规操作。本文展望了在潜在指纹显影研究中碳点的未来发展方向,通过不断的改进和创新,期许为刑事科学技术领域的研究工作提供重要参考。 展开更多
关键词 潜在指纹 碳点 荧光
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AA3连续流动分析仪驱动马达带动转轴旋转模块设计及土壤中总氮测试
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作者 周娜 吴学丽 +1 位作者 谭扬 栾传磊 《分析测试技术与仪器》 CAS 2024年第1期28-32,共5页
针对连续流动分析仪检测土壤中总氮时遇到的问题,研制了驱动马达带动转轴旋转模块.该模块可使混合的样品、试剂和空气保持在合适的温度区间进行中和反应,以利于后期利用连续流动分析仪在最优化条件下对样品进行检测分析,可将总氮的检出... 针对连续流动分析仪检测土壤中总氮时遇到的问题,研制了驱动马达带动转轴旋转模块.该模块可使混合的样品、试剂和空气保持在合适的温度区间进行中和反应,以利于后期利用连续流动分析仪在最优化条件下对样品进行检测分析,可将总氮的检出限从16.4µg/L降低至10.0µg/L,从而提高连续流动分析仪对样品的分析精度. 展开更多
关键词 驱动马达带动转轴旋转模块 总氮 连续流动分析仪
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亚甲蓝分光光度法测定水中阴离子表面活性剂含量的方法改进
12
作者 王秋实 吴林源 +3 位作者 张诗委 袁哲 张可佳 赵海谦 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 2024年第1期93-96,共4页
对亚甲蓝分光光度法(GB 7494—1987)测定水中阴离子表面活性剂含量进行了方法改进。以毒性相对较小的二氯甲烷取代三氯甲烷作为萃取剂,试管取代分液漏斗,利用振荡器进行萃取。结果表明:改进方法的最佳萃取时间为1.5 min,单个样品的分析... 对亚甲蓝分光光度法(GB 7494—1987)测定水中阴离子表面活性剂含量进行了方法改进。以毒性相对较小的二氯甲烷取代三氯甲烷作为萃取剂,试管取代分液漏斗,利用振荡器进行萃取。结果表明:改进方法的最佳萃取时间为1.5 min,单个样品的分析时间在10 min以内;十二烷基苯磺酸钠标准曲线的线性范围在2.0 mg·L^(-1)以内,检出限(3s/k)为0.0297 mg·L^(-1);对十二烷基苯磺酸钠标准溶液重复测定6次,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于9.0%;对空白样品进行加标回收试验,回收率为95.0%~99.1%。 展开更多
关键词 亚甲蓝分光光度法 方法改进 阴离子表面活性剂 测定
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原子吸收光谱法测定苦瓜中微量金属元素的含量
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作者 胡庆兰 《湖北第二师范学院学报》 2024年第2期1-5,共5页
用微波消解法对苦瓜进行预处理,采用火焰原子吸收光谱法测定了苦瓜中钙、镁、铁、锌四种微量金属元素的含量。在最佳条件下测得苦瓜中各金属元素的含量分别为Ca:3843.50μg/g,Mg:2545.492μg/g,Fe:93.3415μg/g,Zn:77.685μg/g;RSD为0.1... 用微波消解法对苦瓜进行预处理,采用火焰原子吸收光谱法测定了苦瓜中钙、镁、铁、锌四种微量金属元素的含量。在最佳条件下测得苦瓜中各金属元素的含量分别为Ca:3843.50μg/g,Mg:2545.492μg/g,Fe:93.3415μg/g,Zn:77.685μg/g;RSD为0.19%~0.85%;检出限为0.0020μg·mL^(-1)~0.0703μg·mL^(-1);相关系数为0.9927~0.9997;加标回收率为94.60%~102.92%,此方法简单、快捷、经济、有效。 展开更多
关键词 苦瓜 微波消解法 微量金属元素 火焰原子吸收光谱法
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基于无人机高光谱影像的水稻叶绿素含量反演 被引量：1
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作者 何嘉晨 何敬 +3 位作者 王彬 苟静 林远杨 刘刚 《四川农业大学学报》 CSCD 2024年第1期174-180,共7页
【目的】为实现快速无损地监测水稻叶绿素含量,采用大疆M600 Pro无人机搭载SENOP RIKOLA高光谱仪获取水稻分蘖期冠层高光谱影像。【方法】利用相关性分析筛选出光谱指数的特征波长,构建DSI、RSI、NDSI、MSR、OSAVI和RDVI 6种植被指数,... 【目的】为实现快速无损地监测水稻叶绿素含量,采用大疆M600 Pro无人机搭载SENOP RIKOLA高光谱仪获取水稻分蘖期冠层高光谱影像。【方法】利用相关性分析筛选出光谱指数的特征波长,构建DSI、RSI、NDSI、MSR、OSAVI和RDVI 6种植被指数,并利用一阶光谱导数计算其红边面积和红边幅值,分析8种光谱参数参与水稻叶绿素含量之间的相关性分析。将这些光谱参数作为CatBoost回归模型的输入变量,分析8种光谱参数对水稻叶绿素含量的估算能力。【结果】基于红边参数的反演模型中红边幅值拟合效果最好,其R2为0.9524,RSME为0.6381;基于植被指数的反演模型中OSAVI指数拟合效果最好,其R2为0.9416,RSME为0.5885。2种模型均能有效预测水稻叶绿素含量信息,可以作为水稻叶绿素含量监测的依据。【结论】将无人机高光谱遥感影像与机器回归算法相结合,可以实现对水稻冠层叶绿素含量的精准预测,从而对水稻的生长和健康状况进行实时监测,进而实现对水稻的精准施肥和精准灌溉,对水稻的增产增收以及精准农业的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 无人机 水稻 叶绿素反演 高光谱遥感 CatBoost回归
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红外、拉曼光谱的变压器油中糠醛检测方法对比研究 被引量：1
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作者 李杰 周渠 +1 位作者 贾路芬 崔萧森 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期125-133,共9页
变压器油中的糠醛含量是电力变压器中绝缘老化的重要指标之一,在物质有效识别上红外及拉曼光谱具有检测速度快、分析速率快及无损检测等优势,开展了基于红外、拉曼光谱的变压器油中糠醛检测方法对比,探究适用于变压器油中糠醛红外、拉... 变压器油中的糠醛含量是电力变压器中绝缘老化的重要指标之一,在物质有效识别上红外及拉曼光谱具有检测速度快、分析速率快及无损检测等优势,开展了基于红外、拉曼光谱的变压器油中糠醛检测方法对比,探究适用于变压器油中糠醛红外、拉曼光谱的预处理及定量分析方法。基于傅里叶变换红外光谱仪和激光共聚焦拉曼光谱仪器对实验室配置的糠醛变压器油样检测并采集其光谱数据,采用小波变换、多项式最小二乘法和局部加权回归拟合对采集到的红外及拉曼光谱图进行预处理,综合考虑噪声、分辨率及有效信息丢失等,确定了多项式最小二乘法预处理效果最佳。基于高斯软件建立了糠醛分子模型,通过密度泛函仿真计算,研究了糠醛的红外及拉曼光谱吸收峰归属,结合实验测试光谱图,确定了变压器油中糠醛拉曼、红外检测特征峰分别为1 703和1 704 cm^(-1)。开展了红外及拉曼检测的重复性实验,两种检测方法的相对标准偏差分别为7.21%、 8.67%。通过绘制糠醛红外及拉曼的3D原位光谱图,分析红外及拉曼特征峰面积与不同糠醛浓度变压器油之间的关系,基于最小二乘法建立了变压器油中糠醛检测的红外及拉曼定量分析模型,拟合优度分别为0.998和0.885。对比两种检测方法的定量分析模型预测结果,表明拉曼光谱法检测下限低于红外光谱法,通过多项式最小二乘法预处理的光谱数据所构建的变压器油中糠醛检测红外及拉曼定量分析模型可以很好地预测变压器油中糠醛含量,为相关领域研究提供技术参考。 展开更多
关键词 红外光谱 拉曼光谱 预处理 变压器油 糠醛
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纤维素拉曼光谱的单体仿真方法研究
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作者 王新强 储佩珠 +5 位作者 熊伟 叶松 甘永莹 张文涛 李树 王方原 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期164-168,共5页
纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,是世界上最丰富、最便宜、最容易获得的天然聚合物。纤维素作为最古老最丰富的天然高分子在研究中备受关注,纤维素的可控性取决于其分子量、大小和结构,而拉曼光谱具有“指纹特性”,可以对不同的纤维... 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,是世界上最丰富、最便宜、最容易获得的天然聚合物。纤维素作为最古老最丰富的天然高分子在研究中备受关注,纤维素的可控性取决于其分子量、大小和结构,而拉曼光谱具有“指纹特性”,可以对不同的纤维素纤维进行鉴别,也能对历史老化的纺织纤维材料进行鉴别。然而纤维素作为大分子多糖对其做理论仿真较为困难,该研究提出采用基本单元模拟大分子光谱这一方案,使用纤维素单体仿真拉曼光谱来分析纤维素大分子的光谱性质。使用Gaussian 16软件基于密度泛函理论,在B3LYP/6-31g(d, p)的基组条件下,计算了不同外电场(-0.01-0.03 a.u.)下的纤维素单体的拉曼光谱,以及纤维素双链节的拉曼光谱。研究表明,在无外电场作用下,纤维素单体的拉曼光谱主要在449、 597、 842、 1 127、 1 361、 1 395和3 005 cm^(-1)处有特征峰,对其做振动分析,结果表明这些拉曼峰分别是由环(C6—C4—O20)伸缩振动、 C—C—H扭曲振动、环(C4—O20—C2)伸缩振动、糖苷键(C2—O1—C8)的伸缩振动、 CH_(2)的弯曲振动、 CH_(2)的弯曲振动、 CH_(2)的伸缩振动产生。通过与实验值比较,纤维素单体仿真拉曼光谱与天然纤维素的实测拉曼光谱相吻合,故可通过对纤维素单体的第一性原理计算来反映纤维素大分子的拉曼光谱特性。当外电场由负方向变为正方向且逐渐增大时,597 cm^(-1)对应的环C—C—H扭曲振动的振幅无明显变化,以无电场为基准,施加外电场时,振动能量减小光谱红移;1 127 cm^(-1)对应的糖苷键(C2—O1—C8)的伸缩振动振幅明显减小,光谱呈蓝移;CH_(2)的弯曲振动在1 395 cm^(-1)处的特征峰光谱呈蓝移,在1 361 cm^(-1)处产生的光谱先蓝移再红移又再次蓝移,推测是弯曲振动区域更容易受到骨架振动和环境变化的影响。对比纤维素单体与双链节拉曼光谱的差异,除单体明显的特征峰外,双链节分子的在1 041和151 cm^(-1)处有明显的特征峰,其分别为仲醇C—O伸缩振动,C—O—H弯曲振动所产生,可对纤维素单体的拉曼光谱进行补充说明。这些结论为研究纤维素在外电场作用下的光谱提供理论依据,同时为其他大分子聚合物的拉曼光谱研究分析提供一种新的方法。 展开更多
关键词 纤维素 电场 拉曼光谱
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活性炭动态富集-火焰原子吸收光谱法测定金矿石中金的影响因素探讨 被引量：1
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作者 何涛 王鹏 +4 位作者 门倩妮 甘黎明 张晓星 宋永涛 程毅 《中国无机分析化学》 CAS 2024年第4期429-435,共7页
金在新一轮找矿突破战略行动矿产分析中占有重要的地位,采用活性炭动态富集-火焰原子吸收光谱法测定岩石矿物样品中金的分析方法已被广泛应用。然而其分析条件的影响因素较多,在测定过程中活性炭的用量、灰分的大小、吸附层的设计以及... 金在新一轮找矿突破战略行动矿产分析中占有重要的地位,采用活性炭动态富集-火焰原子吸收光谱法测定岩石矿物样品中金的分析方法已被广泛应用。然而其分析条件的影响因素较多,在测定过程中活性炭的用量、灰分的大小、吸附层的设计以及洗涤液溶液温度等因素对测定结果的准确性具有重要影响。分别以活性炭用量、不同灰分值、吸附层数以及洗涤溶液的温度为变量,对金分析标准物质GBW(E)070013b、GBW07297a、GBW07299a、GBW07810进行实验对比分析。结果表明,金的回收率随着活性炭用量的增加而不断提升,在0.5 g后趋于稳定;活性炭灰分值越大,金元素损失越多,当灰分值小于0.05%时,回收率趋于稳定,接近99%;活性炭吸附层设计为双层和三层时,测定值的平均值与认定值的相对偏差(RE)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.14%~3.2%和0.040%~3.7%,优于混合层和单层,满足岩石矿物质控标准规范中正确度和精密度的要求;抽滤洗涤热溶液(70~80℃)时,金矿石标准物质金元素的平行样的准确度和相对标准标准偏差最小,均小于2.1%,通过方法验证,测定金的正确度精密度(RSD,n=6)分别小于0.76%和3.8%,满足DZ/T 0130.3—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》中岩石矿物样品化学成分分析的质量要求。优化了活性炭吸附测金的实验条件,方法的正确度和精密度均满足要求,能满足金矿石中金的准确测定。 展开更多
关键词 活性炭富集 金 火焰原子吸收光谱法 活性炭用量 洗涤温度
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基于荧光光镊与机器学习的单细胞血液分类方法
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作者 周哲海 熊涛 +2 位作者 赵爽 张帆 朱桂贤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1081-1087,共7页
利用物种间血液成分的差异来识别物种,对生物医学、医疗健康、海关、刑侦、食品安全、野生动物保护等工作十分重要。但目前的研究都是针对群体细胞展开,忽略了单细胞的异质性,开展基于单细胞的血液光谱分类方法研究非常迫切。在此提出... 利用物种间血液成分的差异来识别物种,对生物医学、医疗健康、海关、刑侦、食品安全、野生动物保护等工作十分重要。但目前的研究都是针对群体细胞展开,忽略了单细胞的异质性,开展基于单细胞的血液光谱分类方法研究非常迫切。在此提出了一种基于荧光光镊和机器学习的单细胞血液分类方法,利用光镊实现了单细胞捕获,通过荧光光谱检测系统获得了单细胞荧光光谱数据,并基于机器学习方法实现了准确分类。首先,设计并搭建了一套荧光光镊系统,实现了单细胞捕获和荧光光谱检测。然后,制备了马、猪、犬、鸡四种动物的红细胞稀释液,以440 nm激光作为荧光激发光源,获得了四个物种每种100条、共计400条荧光光谱数据,并进行了背景去除、平滑、归一化的预处理,消除了信号中的噪声干扰。随后,建立了随机森林分类模型,分析了当抽取特征数k=20时,模型中树的棵数与预测准确率之间的关系,当决策树m=500时,分类正确率趋于稳定,有很高的分类正确率和运行效率。进一步地,设定样本数据的30%作为测试集、70%为训练集,计算不同波长与特征重要性之间的关系,得到了10个分类准确率,并取平均值作为模型分类的准确率,测试集最终准确率达到93.1%,方差为0.31%。最后,计算了混淆矩阵,对模型预测精度进行了评价,鸡的分类正确率最高,马的分类正确率最低。分析表明,对分类有重要贡献的物质分别是卟啉类物质、血红素和黄素腺嘌呤二核苷酸。总之,研究表明,将荧光光镊与机器学习方法相结合,可实现单细胞水平的血液分类,较高的分类正确率验证了这种方法的可行性和有效性。同时,该方法不需要过多样品就能满足建模需求,避免了因浓度低带来的荧光自吸收强度过低等问题,具有快速、准确分类的优点,具有非常重要的潜在应用价值。 展开更多
关键词 血液分类 荧光光镊 机器学习 单细胞 随机森林分类模型
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近红外光谱联合化学计量学在柑橘类水果质量无损检测方面的最新研究及应用进展
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作者 李晋 张琛 +2 位作者 刘红 张伟清 何鸿举 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 2024年第5期367-379,共13页
柑橘类水果以其诱人的风味和高保健作用而备受消费者青睐。面对日益增长的市场份额,以及对口感、质量的双重需求,高品质柑橘类水果成为消费偏爱。快速检测技术的研发应用可为柑橘类水果的安全生产和消费保驾护航。近红外(near-infrared,... 柑橘类水果以其诱人的风味和高保健作用而备受消费者青睐。面对日益增长的市场份额,以及对口感、质量的双重需求,高品质柑橘类水果成为消费偏爱。快速检测技术的研发应用可为柑橘类水果的安全生产和消费保驾护航。近红外(near-infrared,NIR)光谱技术作为一种无损、便捷、高效的绿色检测技术,已被广泛用于水果质量检测研究。文章全面归纳综述了近5年来NIR光谱技术结合化学计量学在柑橘类水果内部成分、外部缺陷、活性物质、病害、品种、分类、产地等方面的检测研究及应用进展,阐明了NIR光谱技术在柑橘类水果质量检测应用方面的发展趋势并提出了相关建议,为完善光谱技术检测柑橘类水果理论和研发专用水果检测设备提供方法借鉴。 展开更多
关键词 近红外 光谱 柑橘 检测 品质
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LIBS结合图像筛选方法提高钢铁中Cu、Cr、Mn元素检测稳定性研究
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作者 郑培超 刘少剑 +6 位作者 王金梅 陈光辉 李刚 刘旭峰 田宏武 董大明 郭连波 《中国无机分析化学》 CAS 2024年第2期223-232,共10页
优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光... 优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合等离子体图像信息的方法,通过快速地对不同元素的特征光谱强度与激发生成的等离子体图像进行采集,分析两者之间的相关性,并通过提取的图像特征信息的异常值剔除了部分无效光谱数据,进而实现了对钢铁成分的高精度分析。通过分析延迟时间和激光能量等不同实验条件对元素特征光谱强度及其对应等离子体图像的影响规律,不仅证明了等离子体图像与光谱之间存在相关性,还利用等离子体图像特征信息的局部最优值确定了最优延迟时间、激光能量分别为1000 ns与50 mJ,并根据图像特征的平均阈值来筛选无效光谱数据。结果表明,图像筛选优化数据后,各元素谱线校准模型的决定系数(R^(2))分别从原始数据的0.978、0.986、0.957、0.935提升至0.995、0.997、0.968、0.957,且其定标曲线对未知样品元素的预测浓度相对标准偏差(RSD)下降为原始数据预测浓度RSD的50%左右。由此可知采用LIBS结合图像筛选方法可以减少定量分析的误差,提高预测结果精确度。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 等离子体图像 定量分析 稳定性
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