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含钙添加剂处理下不同秸秆腐解产物可溶性有机质三维荧光特征变化
1
作者 夏明明 刘佳 +6 位作者 吴萌 樊剑波 刘晓利 陈玲 马昕伶 李忠佩 刘明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期118-124,共7页
秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢... 秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]及不同添加量(4%、 8%),进行秸秆腐解试验。测定腐解产物养分含量,并利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物DOM的化学组成变化特征。结果表明:(1)总体上,草酸钙处理的秸秆腐解物总碳含量显著大于氢氧化钙处理;高量添加剂处理的秸秆腐解产物总碳含量小于低量处理;花生秸秆腐解产物的总氮、总磷和总钾高于水稻秸秆腐解产物。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类胡敏酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类色氨酸(C3)三种荧光组分;不同添加剂类型、添加量和不同秸秆类型对腐解产物DOM荧光组分的影响较为复杂,没有明显规律,但是总体上氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的C1和C2组分比例大于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM的C3组分比例显著高于氢氧化钙处理;秸秆腐解产物DOM中组分C1、 C2与组分C3呈显著负相关;组分C2含量与总碳含量呈显著负相关。(3)氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的腐殖化指数(HIX)明显高于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM生物源指数(BIX)明显高于氢氧化钙处理;高量草酸钙处理秸秆腐解产物DOM主要来自于微生物的转化,而其他处理DOM来自于微生物转化和陆生植物;不同添加量处理下秸秆腐解产物DOM的荧光指数没有明显变化规律;花生秸秆腐解产物DOM的HIX、 BIX和荧光指数(McKnight index)均高于水稻秸秆;秸秆腐解产物DOM中McKnight和HIX呈显著负相关,和BIX间呈极显著正相关,而秸秆腐解产物DOM中BIX和总碳含量呈显著正相关。上述结果表明,氢氧化钙可以促进秸秆腐解以及腐解产物的腐殖化,其中高量氢氧化钙处理的花生秸秆效果较好。 展开更多
关键词 含钙添加剂 秸秆 可溶性有机物 三维荧光 平行因子分析
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一种自适应的三维荧光光谱去散射方法
2
作者 伍卓慧 黄冰佳 +1 位作者 李学勤 王晓萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期969-976,共8页
三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其... 三维荧光光谱因其数据量大、灵敏度高等优点,在食品科学、分析化学、生物化学和环境科学等领域应用广泛。然而,因为同时存在瑞利散射和拉曼散射,给三维荧光光谱的定量分析和数据显示带来了困难。因此,在数据处理前期,消除散射干扰对其具有重要意义。在已有方法中,对较低浓度溶液和散射峰与物质荧光信号重叠严重光谱的去散射算法的研究相对空白。针对现有问题,提出了一种自适应的三维荧光光谱去散射方法。首先,该方法通过减去每次实验获取的溶剂的光谱基线来校正拉曼散射和背景干扰。然后综合考虑散射峰与物质峰的荧光强度和重叠程度将光谱分为五类情况对应三个重叠等级:无重叠、微弱重叠和严重重叠,分别采用置零法、分段三次Hermite插值多项式算法和高斯拟合-分段三次Hermite插值多项式耦合算法对瑞利散射进行校正处理。此方法基于一维插值,仅对单个发射光谱进行研究,降低了算法复杂度,计算时间较短。通过对酪氨酸、黄腐酸、萘乙酸和罗丹明B四种典型有机化合物进行实验,评估了该方法扣除散射干扰的有效性。并且与现阶段研究中使用最多的Delaunay三角形内插值法进行比较,以重叠区域散射校正后的数据对四种有机化合物分别进行浓度回归,此自适应方法所得的平均决定系数为0.9962,相比于Delaunay三角形内插值法提高了5.04%。同时,通过对比天然有机化合物黄腐酸分别经此方法和Delaunay三角形内插值法进行散射校正后的三维荧光光谱,进一步证明了该方法更好地保持了物质荧光光谱区域的结构特征,有效地避免了过拟合现象的发生。最后,利用该方法对模拟突发污染水样进行监测,验证了此方法具有很好的普适性,有实际应用价值,为三维荧光光谱去散射提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 瑞利散射 拉曼散射 自适应 去散射
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三维荧光光谱融合小波包分解融合Fisher判别分析及支持向量机识别紫苏
3
作者 任永杰 殷勇 +1 位作者 于慧春 袁云霞 《食品科学》 EI CAS CSCD 2024年第1期198-203,共6页
为实现紫苏品种的快速鉴别,避免以次充好,选取4个品种的紫苏采集三维荧光数据,提出了一种基于小波包分解融合Fisher判别分析(Fisher discriminant analysis,FDA)的荧光数据特征选择策略,并实施了4种紫苏的有效鉴别。首先,对三维荧光数... 为实现紫苏品种的快速鉴别,避免以次充好,选取4个品种的紫苏采集三维荧光数据,提出了一种基于小波包分解融合Fisher判别分析(Fisher discriminant analysis,FDA)的荧光数据特征选择策略,并实施了4种紫苏的有效鉴别。首先,对三维荧光数据进行预处理,采用Delaunay三角形内插值法去除瑞利散射和拉曼散射,以消除它们的不利影响;运用Savitzky-Golar卷积平滑对数据进行平滑处理,以减少噪声的干扰。同时,对三维荧光数据进行初步筛选,去除了荧光强度小于0.01的发射波长。然后,对各激发波长对应的发射光谱进行3层sym4小波包分解,计算得到最低频段的小波包能量值,作为各激发波长光谱数据表征量。接着,再利用FDA对小波包能量进行判别分析,将其所包含的差异性信息进行融合,得到FDA生成的新变量,并选取累计判别能力达到99%的前3个FD变量作为不同品种差异性信息的表征变量,提出三维荧光数据的表征策略。最后,利用BP神经网络(backpropagation neural network,BPNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)两种模式识别算法对表征变量进行分析,得到FDA+BPNN和FDA+SVM两种鉴别结果。FDA+BPNN的训练集正确率为97.5%,测试集正确率为95%;FDA+SVM的训练集和测试集的正确率均达到98.33%。结果表明,三维荧光光谱技术结合小波包分解、FDA和SVM算法基本上能够实现紫苏品种的鉴别。这为后续有关紫苏的进一步检测研究(如某些有效成分的定量检测)提供了研究基础。 展开更多
关键词 紫苏 三维荧光 小波包分解 FISHER判别分析 BP神经网络 支持向量机
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不同条件下腐殖酸三维荧光特征及水质指标影响研究
4
作者 秦亚强 孟凡生 +2 位作者 张铃松 薛浩 张胜 《环境科学与管理》 CAS 2024年第1期72-77,共6页
为了研究环境因素对腐殖酸三维荧光特征的影响以及荧光参数与水质指标间的关系,配制了不同浓度和pH值的腐殖酸溶液,分析腐殖酸溶液的三维荧光光谱特征,结合多元线性回归模型分析荧光光谱参数与水质指标COD、CODMn、DOC间关系。结果表明... 为了研究环境因素对腐殖酸三维荧光特征的影响以及荧光参数与水质指标间的关系,配制了不同浓度和pH值的腐殖酸溶液,分析腐殖酸溶液的三维荧光光谱特征,结合多元线性回归模型分析荧光光谱参数与水质指标COD、CODMn、DOC间关系。结果表明,腐殖酸浓度升高时,荧光峰发生红移现象,荧光强度随浓度增大而先上升后下降。pH值增大时,出现新的荧光峰,当腐殖酸浓度较低时,荧光强度与pH值呈线性关系,腐殖酸浓度较高时,荧光强度随pH值增大而先上升后下降。此外,多元线性回归模型分析表明,腐殖酸溶液pH和浓度较高时,会降低线性回归模型对水质指标的预测效果,当以荧光组分为自变量进行线性回归模型分析时,模型的拟合优度将得到显著提高。 展开更多
关键词 腐殖酸 三维荧光特征 水质指标 线性回归模型
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三维荧光光谱法快速检测橄榄油中掺假廉价油
5
作者 吴梅凤 李杨 +2 位作者 李敏敏 王凤忠 李龙 《食品安全质量检测学报》 CAS 2024年第5期289-297,共9页
目的 建立三维荧光光谱法结合机器学习快速检测橄榄油中掺假廉价油的方法。方法 采集橄榄油及掺入大豆油、玉米油、棕榈油3种不同浓度梯度橄榄油的荧光光谱,采用标准差标准化(Standardscaler)、标准正态变换(standard normal variate, S... 目的 建立三维荧光光谱法结合机器学习快速检测橄榄油中掺假廉价油的方法。方法 采集橄榄油及掺入大豆油、玉米油、棕榈油3种不同浓度梯度橄榄油的荧光光谱,采用标准差标准化(Standardscaler)、标准正态变换(standard normal variate, SNV)、归一化(Normalize) 3种光谱预处理方法进行数据处理。基于K近邻(K-nearest neighbor, KNN)、随机森林(random forest, RF)、支持向量机(support vector machine, SVM)、偏最小二乘法(partial least squares, PLS)和卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)构建5种橄榄油定量掺假模型。结果 在定性模型中,基于PLS算法构建的模型效果最好,对3种掺假橄榄油的判别准确率为0.86~1.00。在定量模型中, Standardscaler预处理结合RF算法构建的模型表现最优,校正集相关系数、预测集相关系数、校正集均方根误差、预测集均方根误差最高,分别为1.00、0.99、0.01、0.02。结论 该方法快速、实时、低成本,适用于橄榄油的定量掺假检测,为橄榄油质量评估提供方法参考。 展开更多
关键词 橄榄油 掺假 三维荧光光谱 机器学习 快速检测
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三维荧光光谱结合IGOA-SVM分类鉴别油类污染物
6
作者 程朋飞 朱燕萍 +2 位作者 潘金燕 崔传金 张怡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1031-1038,共8页
溢油污染是一种典型的环境污染形式,通过多重渠道危害着生物多样性和人类自身安全。因此,针对油类污染物自身组成成分及其特性,采用多种方法相结合的方式,对其进行实时、精确、高效的检测对生态环境监测具有重要意义。三维荧光光谱分析... 溢油污染是一种典型的环境污染形式,通过多重渠道危害着生物多样性和人类自身安全。因此,针对油类污染物自身组成成分及其特性,采用多种方法相结合的方式,对其进行实时、精确、高效的检测对生态环境监测具有重要意义。三维荧光光谱分析法以其检测精度高、实时性好、操作简便、干扰性小等优势在荧光类物质检测领域应用十分广泛。三维荧光光谱结合支持向量机等算法在物质分类鉴别和浓度预测方面取得较好的成效,但仍存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷。将三维荧光光谱与改进蚱蜢优化支持向量机算法(IGOA-SVM)相结合,提出一种对油类污染物分类鉴别的新方法。首先,以0.1 mol·L-1十二烷基硫酸钠溶液作为溶剂,将0#柴油、95#汽油和煤油以不同浓度配比配制成0#柴油和95#汽油、0#柴油和煤油两组分混合样本20个和18个,三组分混合样本20个,各取一半为训练集和测试集。然后,采用F-7000荧光光谱仪采集混合溶液的荧光数据,分析三种油的标准溶液及配制的混合溶液,发现荧光光谱均在一定范围内存在不同程度的重叠现象,仅利用光谱检测无法准确鉴别。最后,结合混沌初始化、精英优化算法和差分进化算法对蚱蜢优化算法进行改进,提取激发波长270 nm,发射波长270~450 nm范围内的荧光峰数据作为训练的输入值,以三种分类标签作为输出,将数据分别输入到蚱蜢优化支持向量机算法(GOA-SVM)、粒子群优化支持向量机算法(PSO-SVM)和遗传优化支持向量机算法(GA-SVM)中进行训练,IGOA-SVM模型在收敛速度、稳定性和跳出局部最优能力上明显优于GOA-SVM、PSO-SVM和GA-SVM,为油类污染物的准确鉴别提供了一种新思路。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 改进蚱蜢优化算法 支持向量机 石油类污染物
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水化学离子对溶解有机物三维荧光光谱影响及分类预处理方法
7
作者 雷宏军 杨光 +6 位作者 潘红卫 王逸飞 易军 王珂珂 王国豪 童文彬 史利利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期134-140,共7页
三维荧光光谱在水环境原位监测领域具有广阔的应用前景。但由于其预处理方法简单,不能完全排除水环境中水化学离子的干扰,会降低水质识别结果的准确性。目前尚无相关研究对这种干扰情况进行分类。为定量解释天然水环境中水化学离子对溶... 三维荧光光谱在水环境原位监测领域具有广阔的应用前景。但由于其预处理方法简单,不能完全排除水环境中水化学离子的干扰,会降低水质识别结果的准确性。目前尚无相关研究对这种干扰情况进行分类。为定量解释天然水环境中水化学离子对溶解性有机质(DOM)荧光特性的干扰,本研究以腐殖酸为研究对象,设置不投加离子为对照,其他样品中分别投加3种离子浓度(1-100mg·L^(-1))的9种水化学离子(Na^(+)、 Cl^(-)、 NO_(3)^(-)、 Ca^(2+)、 Mg^(2+)、 K^(+)、 CO_(3)^(2-)、 HCO_(3)^(-)、 SO_(4)^(2-))。通过平行因子法和区域积分法对不同离子浓度下DOM荧光光谱数据进行解析,得到水化学离子对DOM荧光特性(荧光区域积分、组分最大荧光强度、荧光参数)的影响。根据对荧光特性的影响程度,采用系统聚类分类方法,将水化学离子的干扰作用分为三类:第一类(10、 100 mg·L^(-1)CO_(3)^(2-)),增强;第二类(10、 100 mg·L^(-1)SO_(4)^(2-)和100 mg·L^(-1)NO_(3)^(-)),减弱;第三类(1、 10 mg·L^(-1)NO-3、未添加离子、 1 mg·L^(-1)CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)和1、 10、 100 mg·L^(-1)Ca^(2+)、 Mg^(2+)、 K^(+)、 HCO_(3)^(-)、 Na^(+)、 Cl^(-)),无显著影响。结果表明,当天然水环境中的水化学离子属于第三类离子时,可采用三维荧光光谱进行水环境监测。在其他情况下,应优先考虑在预处理过程中去除水化学离子干扰的方法,例如离子回旋共振质谱法等;或者加强三维荧光光谱技术与其他技术的联合,在减少单一技术局限性的同时,获得更全面的信息。该研究为还原真实荧光光谱提供了数据基础,为三维荧光与其他技术的联合应用提供科学依据。 展开更多
关键词 溶解性有机质 三维荧光光谱 水化学离子 荧光区域积分 平行因子分析
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基于三维荧光光谱与图像矩算法的海面溢油检测方法 被引量：1
8
作者 仲美玉 孔德明 +2 位作者 崔耀耀 张晓丹 孔令富 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期900-909,共10页
将三维荧光光谱技术和图像矩算法相结合,提出1种用于海面溢油快速检测的方法。首先,利用4种油类与海水胶束溶液配制24组单一油品及9组混合油品;通过FS920荧光光谱仪采集所有样本的三维荧光光谱(EEM)数据,利用Delaunay插值法去除EEM中的... 将三维荧光光谱技术和图像矩算法相结合,提出1种用于海面溢油快速检测的方法。首先,利用4种油类与海水胶束溶液配制24组单一油品及9组混合油品;通过FS920荧光光谱仪采集所有样本的三维荧光光谱(EEM)数据,利用Delaunay插值法去除EEM中的散射光谱;对去散射后的EEM进行灰度化处理,得到对应的EEM灰度图;然后,利用Tchebichef矩、Zernike矩和Krawtchouk矩3种图像矩分别提取EEM灰度图的形状特征;最后,利用聚类分析和逐步回归分别对其特征进行定性定量分析。研究结果表明:基于Tchebichef矩所获得的定性定量结果最佳,单一油品和混合油品最终分类结果均与实际样本设计情况相符合,且相应线性模型相关系数R大于0.99。所提出的方法能够准确对油类样本EEM数据进行解析,达到对其定性定量分析的目的。 展开更多
关键词 光谱学 溢油检测 三维荧光光谱 图像矩
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钙盐对秸秆腐解过程及产物可溶性有机质三维荧光光谱特征的影响
9
作者 仇存璞 唐晓雪 +8 位作者 文喜贤 马昕伶 夏明明 李忠佩 吴萌 李桂龙 刘凯 刘凯丽 刘明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2301-2307,共7页
秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaC... 秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaCl_(2),CaSO_(4)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)),进行室内秸秆腐解试验,测定不同腐解时期(30,60和180 d)各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化,利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物可溶性有机质(DOM)的化学组成变化特征。结果表明:(1)较对照而言,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaSO_(4)处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%,44.1%,33.6%和29.7%,在CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理分别减小了76.8%和17.5%;CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理显著增加腐解产物pH;CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理显著增加腐解产物的电导率(EC);在各腐解时期,CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理腐殖质相对含量分别高于对照3.4%~20.9%和2.3%~25.3%。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类色氨酸(C1)、类富里酸(C2)和类胡敏酸(C3)三种荧光组分;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理类胡敏酸/类富里酸比值(H/F)高于CK处理,增加了腐解产物的复杂程度;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理腐解产物DOM的腐殖化(HIX)指数略高于CK处理,Ca(H_(2)PO_(4))_(2),CaSO_(4)和CaCl_(2)处理的HIX指数显著低于CK处理。(3)相关性分析表明,pH和EC是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子,秸秆腐解产物腐殖化程度与pH正相关,与EC负相关。综上所述,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2)和CaCO_(3)处理可以促进秸秆的腐殖化进程,提高腐解产物品质,Ca(H_(2)PO_(4))_(2)和CaCl_(2)起相反作用,另外pH和EC为影响秸秆腐殖化的主控因子。该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、提高秸秆腐解产物品质提供科学参考。 展开更多
关键词 钙盐 秸秆腐解产物 可溶性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析
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基于三维荧光时间序列双阈值的饮用水污染事件检测方法研究
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作者 薛方家 喻洁 +5 位作者 尹航 夏戚宇 施杰根 侯迪波 黄平捷 张光新 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3081-3088,共8页
目前,三维荧光技术在应急性饮用水污染事件检测中的应用越来越广泛,但其仍存在易受水环境波动影响、低浓度污染事件检出率较低等不足。因此针对在线检测需求,提出了一种基于时间序列双阈值的三维荧光饮用水异常事件检测方法。该方法采... 目前,三维荧光技术在应急性饮用水污染事件检测中的应用越来越广泛,但其仍存在易受水环境波动影响、低浓度污染事件检出率较低等不足。因此针对在线检测需求,提出了一种基于时间序列双阈值的三维荧光饮用水异常事件检测方法。该方法采用主成分分析法提取检测样本的三维荧光光谱主元特征值,进行线性自回归(AR)模型训练并对未来时段水质样本主元特征值进行预测,通过与实测样本主元特征值作差得到特征值差值,同时结合实测特征值的变化率,设置特征值差值-特征值变化率双阈值,最终确定污染事件的时间起始点与结束点,从而确定整个污染事件。研究通过模拟高浓度污染事件、低浓度污染事件、供水水质波动等场景对所提方法进行了验证。实验结果表明,该方法不仅保持了高浓度污染事件检测的准确性,在检测低浓度污染、高干扰环境下的低浓度污染时,该方法相较于常规判别方法,检测结果准确率分别提高了9.4%和20.7%。 展开更多
关键词 水质异常事件检测 三维荧光光谱 时间序列双阈值 主成分分析(PCA) 线性自回归(AR)
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基于三维荧光光谱和电子鼻的沉香及其仿制品鉴别初探 被引量：1
11
作者 李梦阳 陈涛 严雪俊 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第2期50-57,共8页
沉香是一种自然形成的树脂与植物木质的结合体,因其具有独特的香味和温润的外观,常被制作成手串或雕件等首饰工艺品。沉香产量稀少,价格昂贵,市场上充斥着用香精浸泡木材制成的仿制品,其外观及气味与沉香相似,难以区分。对市面上收集的... 沉香是一种自然形成的树脂与植物木质的结合体,因其具有独特的香味和温润的外观,常被制作成手串或雕件等首饰工艺品。沉香产量稀少,价格昂贵,市场上充斥着用香精浸泡木材制成的仿制品,其外观及气味与沉香相似,难以区分。对市面上收集的国内外各产区14批(45件块状物)天然沉香与9批(6件串珠和3件块状物)沉香仿制品,进行了三维荧光光谱测试,并对其中14批天然沉香与4批沉香仿制品进行了电子鼻测试分析。测试结果表明:天然沉香具有相同的特征三维荧光光谱,有一个鼓包形荧光峰,荧光区域均在λEm=390~600 nm/λEx=300~500 nm,峰强最强处均在λEm=470 nm,λEx=385 nm附近。根据荧光特征,沉香仿制品可以分为三类:第一类仿制品测试范围内无特征荧光;第二类存在多个荧光峰,即除最强峰λEm=470,λEx=400 nm外,存在其他位置的荧光峰;第三类与沉香具有近似荧光,有一个荧光峰,荧光区域均在λEm=380~600 nm/λEx=300~550 nm,峰强最强处在λEm=470,λEx=400 nm处附近。对样品进行电子鼻测试,数据使用SPSS进行Fisher判别分析(FDA)可以较准确地区分真伪。使用三维荧光特征识别具有第一、二类荧光的沉香仿制品,使用电子鼻识别具有第三类荧光的仿制品,可快速辨别沉香的真伪。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 沉香 真伪鉴别 电子鼻
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三维荧光-平行因子分析检测喹诺酮类抗生素
12
作者 杨臣强 杨瑞 +2 位作者 于玉洁 刘大喜 崔建升 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期19-28,共10页
该文基于三维荧光光谱技术,研究了恩诺沙星(ENR)、左氧氟沙星(LVFX)和诺氟沙星(NOR)3种喹诺酮类抗生素三维荧光光谱特征,并结合平行因子分析法(PARAFAC),实现了对ENR、LVFX和NOR 3种抗生素混合物单一组分定性及定量分析。荧光分光光度... 该文基于三维荧光光谱技术,研究了恩诺沙星(ENR)、左氧氟沙星(LVFX)和诺氟沙星(NOR)3种喹诺酮类抗生素三维荧光光谱特征,并结合平行因子分析法(PARAFAC),实现了对ENR、LVFX和NOR 3种抗生素混合物单一组分定性及定量分析。荧光分光光度计扫描得到3种抗生素样品的三维荧光光谱,通过散射区域置零、插值等方法,解决了散射对三维荧光光谱的干扰,同时运用PARAFAC对荧光数据集进行组分解析。实验得出,3种抗生素最大荧光值和各自浓度之间R2均大于0.99,ENR、LVFX和NOR的检出限分别为0.74、0.43和0.20μg/L。PARAFAC方法成功解析出混合样本中ENR、LVFX和NOR组分。实验结果表明,基于PARAFAC法的三维荧光光谱技术具有良好的检出限和回收率,可同时对ENR、LVFX和NOR 3种喹诺酮类抗生素及其混合物进行快速、高灵敏的检测,实现了混合样本单图谱、同类别、多组分同时分析。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 喹诺酮类抗生素 平行因子分析法
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长期施用堆肥处理下潮土剖面水溶性有机物的三维荧光光谱研究 被引量：1
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作者 柳夏艳 曹浩轩 +3 位作者 缪闯和 李丽君 周虎 吕贻忠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期674-684,共11页
为了研究长期施用堆肥对潮土剖面土壤水溶性有机物(DOM)的来源和组分特征的影响,研究以河北省曲周实验站长期施用堆肥的试验田为研究对象,利用三维荧光光谱技术研究了在长期施用高量生物堆肥(EMI)、常量生物堆肥(EMII)、高量传统堆肥(T... 为了研究长期施用堆肥对潮土剖面土壤水溶性有机物(DOM)的来源和组分特征的影响,研究以河北省曲周实验站长期施用堆肥的试验田为研究对象,利用三维荧光光谱技术研究了在长期施用高量生物堆肥(EMI)、常量生物堆肥(EMII)、高量传统堆肥(TCI)、常量传统堆肥(TCII)和化肥(CF)下不同深度土壤水溶性有机物在来源和组成的差异。研究结果表明,不同施肥处理的土壤水溶性有机碳(DOC)含量在土壤剖面的分布规律有较大差异,堆肥使0~20和60~80 cm土层的DOC分别显著提高了81.94%~171.33%和61.18%~152.18%。荧光光谱指数表明,DOM来源为微生物和植物混合源,堆肥施用量的增加使DOM腐殖化程度加强,造成表层土壤中DOM由陆源向生物源迁移,随着土壤深度的增加,DOM由陆源向生物源迁移。三维荧光光谱和荧光区域积分表明,生物堆肥和传统堆肥增加了类腐殖酸物质的含量,且随着施用量的增加而增加;高量生物堆肥和传统堆肥增加了类富里酸物质和类溶解性微生物代谢产物的含量;施用化肥和堆肥均降低了类色氨酸的含量。类腐殖酸含量、类富里酸含量和类溶解性微生物代谢产物数量随着土壤深度的增加整体呈降低趋势;类酪氨酸随着土壤深度的增加呈增加趋势;类色氨酸随着土壤深度增加整体呈先增加后降低趋势,且在20~40 cm含量最高。相关性分析表明,全磷(TP)、全氮(TN)、阳离子交换量(CEC)、速效钾(AK)、有机碳(SOC)和DOC等土壤理化指标与类酪氨酸物质呈显著负相关,与类富里酸、类溶解性微生物产物和类腐殖酸含量呈显著正相关,硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、TN、pH、SOC与类色氨酸物质呈显著正相关。总之,长期施用堆肥增加了潮土表层DOM的含量,显著改变了土壤中DOM的组成和剖面上的分布特征。 展开更多
关键词 潮土 堆肥 水溶性有机物 三维荧光光谱
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馥郁香型白酒三维荧光光谱特征分析研究
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作者 靳喜庆 殷红 +3 位作者 谌松强 余冰 高燕 周进 《中国酿造》 CAS 北大核心 2023年第1期203-208,共6页
采用Aqualog荧光光谱仪测定馥郁香型湘泉、酒鬼、内参酒三维荧光光谱,并分析其荧光光谱特征。结果表明,激发波长在200~300 nm范围激发时,湘泉酒有3个荧光峰,分别在λex/λem(224 nm/305 nm)、λex/λem(242 nm/426 nm)和λex/λem(299 n... 采用Aqualog荧光光谱仪测定馥郁香型湘泉、酒鬼、内参酒三维荧光光谱,并分析其荧光光谱特征。结果表明,激发波长在200~300 nm范围激发时,湘泉酒有3个荧光峰,分别在λex/λem(224 nm/305 nm)、λex/λem(242 nm/426 nm)和λex/λem(299 nm/408 nm)左右;酒鬼酒有2个荧光峰,分别在λex/λem(224 nm/305 nm)和λex/λem(242 nm/426 nm)左右;内参酒只有一个荧光峰,在λex/λem(227 nm/305 nm)左右。三种酒在激发波长305 nm左右的荧光峰强度逐渐降低。在激发波长300 nm以上激发时均出现了两个荧光峰,分别在λex/λem(359 nm/433 nm)和λex/λem(371 nm/436 nm)左右,是三种酒类的主荧光峰,反映多种微量风味物质与乙醇-水通过氢键形成团簇分子荧光峰特征,两个荧光峰强度随着白酒等级增加呈现逐渐增强的趋势,体现着馥郁香型白酒荧光光谱特征。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 馥郁香型白酒 光谱特征
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三维荧光光谱技术在溶解有机质-吸附态砷相互作用中的应用进展
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作者 谢青青 马晓燕 +3 位作者 艾迪娅·阿不来提 夏米西亚·奴尔买买提 孙美玲 赵志西 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第5期1011-1021,共11页
溶解有机质使含砷矿物还原溶解是地下水中砷富集的因素之一,三维荧光光谱技术可以进一步研究溶解有机质在砷迁移过程中的多重作用。本文从溶解有机质的组分、荧光特征指数以及荧光猝灭三个方面综述了三维荧光光谱技术在溶解有机质-砷相... 溶解有机质使含砷矿物还原溶解是地下水中砷富集的因素之一,三维荧光光谱技术可以进一步研究溶解有机质在砷迁移过程中的多重作用。本文从溶解有机质的组分、荧光特征指数以及荧光猝灭三个方面综述了三维荧光光谱技术在溶解有机质-砷相互作用中的应用。溶解有机质中的腐殖质组分会与砷形成络合物促进砷向地下水中迁移,还原性醌类充当电子穿梭体,增强了砷在水中的迁移性能。通过荧光指数、腐殖化指数和氧化还原指数可以判断溶解有机质的来源、腐殖化程度以及氧化还原态组分。地表水中砷浓度低,荧光指数高,腐殖化指数较低且以腐殖质物质为主;地下水中砷浓度和腐殖化指数较高,荧光指数低,且腐殖质的醌类部分较少,表明随着水中砷浓度升高,荧光指数成下降趋势,地表水中的腐殖质醌类充当电子穿梭加强了氧化铁的还原和砷迁移作用,促进地表水中的砷向地下水中迁移。砷和溶解有机质会形成砷-溶解有机质络合物,使溶解有机质发生荧光猝灭。pH值和金属离子会影响溶解有机质和砷的络合,但pH值主要影响溶解有机质自身的荧光强度,对砷-溶解有机质络合物的荧光强度影响不大,Ca^(2+)能够明显增强溶解有机质-砷的类蛋白荧光。 展开更多
关键词 砷 溶解有机质 三维荧光
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三维荧光光谱表征饮用水中溶解性有机物研究进展
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作者 刘啸尘 林英姿 《云南化工》 CAS 2023年第5期1-4,共4页
荧光技术目前已经被广泛地应用于溶解性有机物(DOM)的表征。其中荧光激发发射矩阵光谱(EEM),也称为三维荧光(3D-EEM)或荧光指纹是最主要的方法之一。目前,三维荧光已经被开发并用于表征饮用水处理工艺对有机物的去除效果。该文综述了目... 荧光技术目前已经被广泛地应用于溶解性有机物(DOM)的表征。其中荧光激发发射矩阵光谱(EEM),也称为三维荧光(3D-EEM)或荧光指纹是最主要的方法之一。目前,三维荧光已经被开发并用于表征饮用水处理工艺对有机物的去除效果。该文综述了目前主要的三维荧光分析方法,并总结了三维荧光在饮用水处理工艺中的运用及其存在的问题。 展开更多
关键词 三维荧光 溶解性有机物 饮用水处理 研究进展
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岩门秀芽茶叶主要浸出物三维荧光指纹图谱分析
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作者 黄玉双 于秀静 +1 位作者 吴蝶 谭超 《化学研究》 CAS 2023年第6期490-495,共6页
基于三维荧光光谱技术结合荧光区域积分法,研究了岩门秀芽在不同冷泡时间下浸出液样品的三维荧光光谱特征。通过激发扫描获取激发-发射矩阵光谱,识别荧光峰的位置并采用荧光区域积分法计算荧光峰所处区域内荧光强度的积分体积值,以探究... 基于三维荧光光谱技术结合荧光区域积分法,研究了岩门秀芽在不同冷泡时间下浸出液样品的三维荧光光谱特征。通过激发扫描获取激发-发射矩阵光谱,识别荧光峰的位置并采用荧光区域积分法计算荧光峰所处区域内荧光强度的积分体积值,以探究岩门秀芽主要浸出物种类及其动态变化规律。研究结果显示,在不同浸泡时间下,岩门秀芽浸出液的三维荧光光谱都会产生明显的瑞利散射和红移现象,其主要浸出物:黄酮及黄酮醇类物质、儿茶素和叶绿素a的含量也在不断地变化。在20 min时,茶叶功效成分的含量保留较高且儿茶素含量较低,为冷泡的最佳饮用时间。该研究为实现基于三维荧光光谱技术快速检测茶叶主要成分和鉴别茶叶种类奠定了基础,也为茶叶的科学浸泡和饮用提供参考。 展开更多
关键词 三维荧光 荧光区域积分法 瑞利散射 红移 冷泡茶
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三维荧光光谱在珍珠检测中的应用——以银灰色Akoya珍珠为例
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作者 李远静 李立平 《宝石和宝石学杂志（中英文）》 CAS 2023年第5期46-53,共8页
三维荧光光谱是一种多维度的检测手段,在环境、生物等多个领域均有应用,且在有机质类型的分类中有着成熟的体系,常常与多种他类光谱联用,共同解析物质结构特征。以三种不同颜色成因(天然呈色、γ射线辐照改色处理及染色)银灰色Akoya珍... 三维荧光光谱是一种多维度的检测手段,在环境、生物等多个领域均有应用,且在有机质类型的分类中有着成熟的体系,常常与多种他类光谱联用,共同解析物质结构特征。以三种不同颜色成因(天然呈色、γ射线辐照改色处理及染色)银灰色Akoya珍珠样品为研究对象,初探三维荧光光谱在珍珠研究中的应用。实验结果表明,天然呈色、γ射线辐照改色及染色处理的银灰色Akoya珍珠样品的三维荧光光谱特征差异明显,具有不同的发光中心位置分布组合,其中λex/λem:374 nm/(448 nm和462 nm)处有最强的荧光强度为样品经过处理的警示证据。根据发光中心对应溶解性有机物的分区,三者均有色氨酸和蛋白质类和腐殖酸类有机组分。天然呈银灰色Akoya珍珠的不同部位的三维荧光光谱测试结果发现,天然呈银灰色和白色Akoya珍珠样品的珠层均是色氨酸和蛋白质类有机组分,而有机质层主要是腐殖质组成,沾带有机质的珠层显示有腐殖质的峰,说明天然呈银灰色Akoya珍珠中有机质层中的有机质已经浸润到珠层,腐植酸是许多微量金属元素的络合剂,可促进金属离子与珍珠中蛋白质发生络合作用。γ射线辐照改色银灰色Akoya珍珠中有机组分以腐殖质为主,但整体荧光强度相对于天然银灰色者弱很多,推测可能是γ射线辐照使腐殖酸类有机组分降解所致;染色银灰色Akoya珍珠的三维荧光光谱显示有机组分中还含有芳香性蛋白,这种组分在天然和辐照致色者中都没有显示,应是染料所致。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 银灰色Akoya珍珠 有机质 辐照改色 染色珍珠
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人体液斑迹与非生物斑迹鉴别的三维荧光光谱分析
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作者 畅晶晶 周辉 +6 位作者 张瑾 徐小玉 王枫 熊胜军 张广峰 杨雪莹 刘开会 《法医学杂志》 CAS CSCD 2023年第1期40-44,共5页
目的 利用三维荧光光谱分析技术,建立一种人体液斑迹与非生物斑迹的快速无损鉴别方法。方法 通过对采集的人唾液、3%的血液、咖啡、芬达斑迹的三维荧光光谱数据进行降维处理,经过小波变换、光谱去噪、特征提取后建立分类公式,使用Fishe... 目的 利用三维荧光光谱分析技术,建立一种人体液斑迹与非生物斑迹的快速无损鉴别方法。方法 通过对采集的人唾液、3%的血液、咖啡、芬达斑迹的三维荧光光谱数据进行降维处理,经过小波变换、光谱去噪、特征提取后建立分类公式,使用Fisher判别法进行光谱匹配识别,建立区别斑迹类型的分析方法。结果 根据数据训练和比对结果,芬达、咖啡、唾液和血液均能达到91.39%以上的识别准确率,其中唾液达到了100%的识别准确率。结论 三维荧光光谱分析是一种有潜力可实现快速无损鉴别生物斑迹与非生物斑迹的方法。 展开更多
关键词 法医学 三维荧光光谱 唾液 血液 非生物斑迹 体液斑迹鉴定
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三维荧光光谱结合BP神经网络与SWATLD检测油类污染物
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作者 朱燕萍 崔传金 +3 位作者 程朋飞 潘金燕 苏皓 张怡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2467-2475,共9页
随着经济发展对石油资源需求量的不断增大,各种石油污染问题日渐严重,对生态环境及人类健康造成巨大威胁。因此,准确识别及时处理油类污染物对减轻溢油危害具有重要意义。石油是一种复杂的有机化合物,主要由较强荧光特性的芳香烃成分及... 随着经济发展对石油资源需求量的不断增大,各种石油污染问题日渐严重,对生态环境及人类健康造成巨大威胁。因此,准确识别及时处理油类污染物对减轻溢油危害具有重要意义。石油是一种复杂的有机化合物,主要由较强荧光特性的芳香烃成分及其衍生物组成,不同类型的石油所含多环芳烃的成分和含量不同,三维荧光光谱3D-EEM在石油污染物的检测领域应用十分广泛。基于三维荧光光谱技术,采用BP神经网络结合自加权交替三线性分解(SWATLAD)算法对油类污染物进行定性定量的研究。实验以0^(#)柴油、95^(#)汽油和煤油为研究对象,首先,使用F-7000荧光光谱仪采集待测样品的光谱数据,对得到的数据进行激发、发射校正和去散射处理。其次,为解决小波阈值去噪阈值处信号不连续和过度收缩小波系数带来的难以准确还原真实信号的问题,提出了一种改进的阈值函数,去噪后的信噪比(SNR)和均方误差(MSE)分别为18.3547和10.2617,更为真实的还原有用信号。并通过基于误差反向传播的BP神经网络对预处理后的光谱数据进行训练,训练后预测值与真实值的曲线拟合度较好,表明后续经光谱仪采集的荧光数据直接输入神经网络即可输出预处理好的待测数据,简化了实验操作步骤。最后,采用SWATLD对经小波变换和BP神经网络处理后的数据进行分解,解析得到的0^(#)柴油、95^(#)汽油和煤油的激发与发射光谱与真实光谱拟合度较高,计算平均回收率分别为103.64%、99.33%和97.85%,经验证,三维荧光光谱结合改进小波变换和BP神经网络的方法可以对荧光物质进行快速、精确检测。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 小波阈值去噪 BP神经网络 自加权交替三线性分解
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