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衰减全反射傅里叶变换红外光谱快速定量酱香型白酒骨架成分
1
作者 王凡 陈鹏 +4 位作者 庞文虎 肖瑶 李国辉 卢君 李长文 《中国酿造》 北大核心 2025年第10期281-288,共8页
为实现酱香型白酒骨架成分的快速检测,该研究以气相色谱法与滴定法为参考方法,利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱结合偏最小二乘法建立了基酒中12种关键指标(正丙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、乙醛、糠... 为实现酱香型白酒骨架成分的快速检测,该研究以气相色谱法与滴定法为参考方法,利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱结合偏最小二乘法建立了基酒中12种关键指标(正丙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、乙醛、糠醛、乙缩醛、乙酸、丙酸)的分析模型。通过间隔偏最小二乘法筛选出各物质的特征波段,并在12种单一或组合的方法中筛选出最优谱图处理方式,优化后12种关键指标的红外光谱定量模型校正集决定系数(R^(2)_(Cal))为0.8657~0.9981,交叉验证决定系数(R^(2)_(Val))为0.8139~0.9981,校正集均方根误差(RMSEC)为0.0020~0.5339,交叉验证均方差(RMSECV)为0.0021~0.5407;对以上各模型进行外部验证,预测结果决定系数(R^(2)_(Pre))为0.8741~0.9989,预测标准偏差(RMSEP)为0.0019~0.5014,标准差/预测标准偏差(RPD)为2.8~30.4。结果表明,红外光谱法可快速检测基酒中正丙醇、异丁醇等12种关键指标的含量,方法准确度、稳健性及预测性能良好,丰富了酱香型白酒生产中的质量控制手段。 展开更多
关键词 酱香型白酒 骨架成分 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 快速检测 偏最小二乘法
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基于低场核磁共振技术和傅里叶变换红外光谱的植物油种类判别可行性分析
2
作者 向燕 陆佳怡 +2 位作者 何强 邓莎 董怡 《中国调味品》 北大核心 2025年第7期191-197,共7页
植物油掺伪现象频发,故使用无损、高效的方法鉴别植物油种类是油脂行业技术发展的重要方向。文章以5种植物油(橄榄油、花生油、玉米油、葵花籽油、混合油)为研究对象,分析采用低场核磁共振(LF-NMR)技术和傅里叶变换红外光谱(FTIR)判别... 植物油掺伪现象频发,故使用无损、高效的方法鉴别植物油种类是油脂行业技术发展的重要方向。文章以5种植物油(橄榄油、花生油、玉米油、葵花籽油、混合油)为研究对象,分析采用低场核磁共振(LF-NMR)技术和傅里叶变换红外光谱(FTIR)判别植物油种类的可行性。对脂肪酸成分进行系统聚类分析(HCA),结果表明5种植物油可分为3组,分别为玉米油和葵花籽油、花生油和混合油、橄榄油。LF-NMR结合主成分分析(PCA)可较好地鉴别出亚油酸型植物油(葵花籽油和玉米油)和油酸型植物油(橄榄油和花生油)。FTIR结合PCA能进一步鉴别出亚油酸型植物油的种类。综上,采用LF-NMR与FTIR鉴别植物油的种类具有可行性,且两种方法联用的效果互补。该研究可为快速鉴别食用油掺伪奠定基础。 展开更多
关键词 植物油 无损 种类判别 低场核磁共振 傅里叶变换红外光谱 主成分分析
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傅里叶变换红外光谱技术对北柴胡中有效成分定量模型建立及含量测定 被引量：1
3
作者 顾旭鹏 张迪 +5 位作者 张韶珂 练忠希 程爱国 何晓栋 杨林林 董诚明 《中华中医药学刊》 北大核心 2025年第1期142-146,I0024,I0025,共7页
目的基于傅里叶变换红外光谱技术,建立北柴胡有效成分快检定量模型,实现对未知北柴胡有效成分的含量预测,为实现中药材有效成分的快速、无损检测提供方法依据。方法使用傅里叶变换红外光谱技术采集不同采收期的54份北柴胡样品红外光谱图... 目的基于傅里叶变换红外光谱技术,建立北柴胡有效成分快检定量模型,实现对未知北柴胡有效成分的含量预测,为实现中药材有效成分的快速、无损检测提供方法依据。方法使用傅里叶变换红外光谱技术采集不同采收期的54份北柴胡样品红外光谱图,使用高效液相色谱技术测定54份北柴胡中柴胡皂苷A(Ss-a)、柴胡皂苷D(Ss-d)、柴胡皂苷C(Ss-c)、柴胡皂苷F(Ss-f)的含量,并以Ss-a、Ss-d、Ss-c、Ss-f计柴胡总皂苷(Ss-s)的含量,运用TQ分析软件,通过化学计量学方法偏最小二乘法(PLS)、逐步多元线性回归(SMLR)、多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNT)、一阶导数(1stDer)、二阶导数(2ndDer)及SG卷曲平滑(SG)和诺里斯导数滤波(ND)进行光谱处理并建立模型。结果SMLR+SNT+2ndDer+SG对Ss-c、Ss-f含量测定效果最好,相关系数分别为0.8365、0.8325,平均绝对偏差分别为-0.01%、-0.01%;SMLR+MSC+2ndDer+SG对Ss-a、Ss-d、Ss-s含量测定效果最好,相关系数分别为0.8206、0.8356、0.8405,平均绝对偏差分别为-0.08%、-0.19%、-0.20%。结论以傅里叶变换红外光谱技术与高效液相色谱技术相结合,可以实现北柴胡有效成分快速含量测定,该研究为中药材含量检测提供了新方法,在一定程度上能够推动中药材质量稳定、可控。 展开更多
关键词 北柴胡 定量模型 傅里叶变换红外光谱技术 含量测定 化学计量学方法
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显微-傅里叶变换红外光谱仪和激光红外成像系统鉴定典型鱼种消化道内微塑料的比较
4
作者 刘子祺 王俊杰 +4 位作者 柯怡 于璐 邬艳妮 孟龄 罗维 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第7期950-957,共8页
微塑料(Microplastics,MPs)是粒径小于5 mm的塑料碎片。生物体内微塑料的鉴定是生态风险评估的前提和基础,然而,当前关于常规和最新先进仪器系统鉴定水生动物体内微塑料的比较研究并不多见。通过比较常规的显微-傅里叶变换红外光谱仪(Mi... 微塑料(Microplastics,MPs)是粒径小于5 mm的塑料碎片。生物体内微塑料的鉴定是生态风险评估的前提和基础,然而,当前关于常规和最新先进仪器系统鉴定水生动物体内微塑料的比较研究并不多见。通过比较常规的显微-傅里叶变换红外光谱仪(Micro-Fourier Transform Infrared Spectroscopy,μ-FTIR)和最新先进的激光红外成像系统(Laser Direct Infrared Imaging System,LDIR)鉴定我国海岸带常见罗非鱼的消化道微塑料丰度及特性的差异,以期为改进微塑料的鉴定方法提供科学参考和数据支撑。研究结果表明,两种方法鉴定鱼消化道微塑料丰度(数量)相差1个数量级,LDIR鉴别的微塑料丰度为346个/条,μ-FTIR鉴定结果为66个/条。两种方法鉴定的微塑料主要化学组分皆以Polyethylene Terephthalate(PET)为主,其占比相差不大、其中LDIR鉴定的PET占比是42%~51%,而μ-FTIR鉴定的PET占比是64%。两种仪器鉴定的主要微塑料大小及占比不同,LDIR鉴定的微塑料以50~100μm的小粒径为主,其占比为76%~87%,而μ-FTIR鉴定的微塑料以≥100μm的大粒径为主,其占比为80%~94%。与常规μ-FTIR相比,LDIR不仅准确地鉴别了更多微塑料的化学组分,也获得了微塑料的大小和形状等关键信息,其结果更具有代表性和准确性,推荐LDIR作为生物体内微塑料鉴别的新方法。 展开更多
关键词 塑料废物 水生动物 微塑料的丰度和特性 显微-傅里叶变换红外光谱仪 激光红外成像系统 微塑料的分析和测定
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基于一种多次反射式傅里叶变换红外(FTIR)系统的工业园区挥发性有机物(VOCs)观测和来源解析
5
作者 罗振璇 刘建国 +6 位作者 徐亮 孙永丰 吴昊天 徐睆垚 花谷彪 陈威 徐家求 《环境化学》 北大核心 2025年第8期3020-3034,共15页
为掌握典型产业转型升级城市工业园区挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的污染特征,助推VOCs排放精细化管控,助力区域空气质量改善,选取苏北中心城市——徐州市贾汪区作为研究区域,使用环境光学监测方法开展了典型工业园... 为掌握典型产业转型升级城市工业园区挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的污染特征,助推VOCs排放精细化管控,助力区域空气质量改善,选取苏北中心城市——徐州市贾汪区作为研究区域,使用环境光学监测方法开展了典型工业园区大气VOCs观测和来源解析.构建了一套高精度的怀特式多次反射傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FTIR)系统,于24年1月底开展了为期一周的工业园区大气挥发性有机物在线监测,研究了VOCs污染水平、VOCs的臭氧生成潜势和二次有机气溶胶生成潜势,筛选出优控物种,并进行了VOCs来源解析.结果表明,观测期间贾汪工业园区大气VOCs的平均浓度为1.23 mg·m^(-3),芳香烃和烯烃是浓度最高的2个组分,合计贡献了70.7%;VOCs的臭氧和二次有机气溶胶的生成潜势分别为5.76 mg·m^(-3)和1.73 mg·m^(-3),烯烃、芳香烃和含氧VOCs是臭氧生成潜势较大的组分,合计贡献了97.9%.其中,甲苯、二甲苯、乙苯和1-庚烯等苯系物和烯烃具有较高的二次有机气溶胶产率,是防控区域大气二次污染的优控VOCs物种.主成分分析源解析表明,观测期间贾汪工业园区大气VOCs最主要的来源是印刷、包装、医药、树脂和塑料以及有机化工等工业排放,其次是机动车尾气和溶剂挥发.进一步使用Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT)后向轨迹模型分析表明徐州1月底发生的大气污染事件,受多方向污染传输和污染回流的影响,其中来自上海和江苏南部的PM_(2.5)区域传输浓度最高,对此次大气污染影响最大,而不利气象条件引起的污染物回流也是不可忽视的因素.该研究实现了工业园区多组分VOCs的实时在线测量,为今后对工业园区VOCs的来源判断提供了一种参考思路. 展开更多
关键词 开放式怀特池 傅里叶变换红外光谱法(FTIR) 挥发性有机物(VOCs) 环境监测 来源解析.
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基于傅里叶变换红外光谱技术对中药党参产地快速判别方法的研究 被引量：1
6
作者 杜晓伟 宋平顺 倪琳 《中华中医药学刊》 北大核心 2025年第3期75-78,I0011-I0013,共7页
目的在实际检测中发现,31批不同产地党参的浸出率各不相同,最低和最高相差20.869%,所以即使是正品中药材,也会因为产地不同而有不一样的药效。而这31批党参的外形都十分相似,无法通过性状鉴别对其进行区分;又因为31批党参均为正品,其主... 目的在实际检测中发现,31批不同产地党参的浸出率各不相同,最低和最高相差20.869%,所以即使是正品中药材,也会因为产地不同而有不一样的药效。而这31批党参的外形都十分相似,无法通过性状鉴别对其进行区分;又因为31批党参均为正品,其主要成分相同,无法用显微鉴别和薄层鉴别对其区分;而前人对中药产地判别的方式如液相色谱法、气相色谱法和聚合酶链式反应等方式,虽然准确但需要数小时甚至数天的专业人员检测。所以以党参为例,研究基于傅里叶变换红外光谱技术快速判别中药产地的方法。方法随机选取10批不同产地的党参,分别采集红外光谱数据;首先计算不同产地党参红外光谱的相似度并绘制相似度热图进行初步分析;对原始红外光谱进行5种不同方法预处理,建立偏最小二乘模型并选出最优处理方式,对选出的最优组进行聚类分析;利用连续投影算法选出最优处理方式组的最优波长,建立多光谱模型并计算出产地判别的回归方程;最后利用混淆矩阵对回归方程的判别性能进行验证。结果全光谱模型最优处理方法为归一化处理,10批不同产地的党参经最优处理后的光谱数据可通过聚类分析完全聚为10类,且相同产地的样品均聚在同一类别里;全光谱模型组的预测集决定系数R2 p为0.9800,对应的RMSEP为0.4067%,连续投影算法挑选出的13个最优波长建立的多光谱模型的预测集决定系数R2 p为0.9906,RMSEP为0.2804%,多光谱模型的预测性能优于全光谱模型,且需要输入的变量大大减少,省时省力准确度高;基于多光谱模型计算出的产地判别回归方程通过混淆矩阵的验证,得出其灵敏度和特异性均为97%以上,故认为回归方程可以快速准确地判别党参的产地。结论以中药党参为例研究的傅里叶红外光谱技术判别中药产地的方法快速、有效,为其他中药的产地判别研究提供思路,为后期开发中药快检设备提供理论基础。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱技术 中药 党参 产地 化学计量学
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基于傅里叶变换近红外光谱量质摘酒模型的初步探索及应用研究
7
作者 廖丽 张贵宇 +4 位作者 邹永芳 朱雪梅 彭厚博 张维 李雁 《中国酿造》 北大核心 2025年第4期190-196,共7页
为建立一种快速、高效、准确的量质摘酒技术,该研究利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对不同等级原酒(酒头、中段酒、尾酒)中的挥发性风味物质进行检测,采用主成分分析(PCA)法提取主成分。通过傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)获取光谱,对其... 为建立一种快速、高效、准确的量质摘酒技术,该研究利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对不同等级原酒(酒头、中段酒、尾酒)中的挥发性风味物质进行检测,采用主成分分析(PCA)法提取主成分。通过傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)获取光谱,对其进行光谱预处理及波长筛选,结合主成分建立回归预测模型,并采用随机森林(RF)算法构建量质摘酒模型。结果表明,PCA提取出17种主成分,采用多元散射校正(MSC)、竞争性自适应重加权采样法(CARS)及支持向量回归(SVR)方法构建回归预测模型较优,其决定系数R^(2)与均方根误差(RMSE)均值分别为0.8951、0.03;结合RF构建的量质摘酒模型效果较好,其准确率、精确率、召回率分别为99.10%、99.62%、99.78%。 展开更多
关键词 傅里叶变换近红外光谱 气相色谱-质谱联用 挥发性风味物质 量质摘酒
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全光谱傅里叶变换光声光谱的气体检测研究
8
作者 崔佳佳 袁宇鹏 +7 位作者 李尚志 刘小利 邸劲 王耀鑫 崔茹悦 薛积禹 董磊 武红鹏 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期376-383,共8页
提出了一种基于差分共振光声池的傅里叶变换光声光谱技术,并系统地评估了其在宽带检测和多气体同步检测方面的性能表现。通过引入干涉仪的相位调制和机械斩波器的强度调制,实现了对宽带光源的统一调制,从而实现了傅里叶变换光谱与谐振... 提出了一种基于差分共振光声池的傅里叶变换光声光谱技术,并系统地评估了其在宽带检测和多气体同步检测方面的性能表现。通过引入干涉仪的相位调制和机械斩波器的强度调制,实现了对宽带光源的统一调制,从而实现了傅里叶变换光谱与谐振光声探测模块的高效结合。实验采用卤钨灯热光源与碳棒热光源对甲烷、乙炔等单组分气体及其多组分混合气体进行检测,实现了在1~20μm波段范围内的宽带响应。结果表明,傅里叶变换光声光谱技术融合了傅里叶变换光谱和光声光谱的优势,具备宽光谱响应、高分辨率、并行复用、无背景干扰及无波长选择的特性,可支持气体宽带检测和多气体同步检测,展现出全光谱检测的潜力,广泛适用于从可见光到红外甚至太赫兹波段的检测应用。 展开更多
关键词 傅里叶变换光声光谱 多气体同步检测 宽带检测 光声池 全光谱
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基于多维度傅里叶红外光谱与两种神经网络模型对昭通苹果的鉴别分析 被引量：1
9
作者 马殿旭 蔡彦 +4 位作者 李孝攀 程立君 杨海涛 单长吉 杜国芳 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1543-1550,共8页
应用傅里叶红外光谱(FTIR)和二维相关红外光谱(2D-IR)对8种不同种类的昭通苹果进行分析,并运用卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络对其进行了鉴别。在8种昭通苹果的傅里叶红外光谱中,均在3500~2850、1650~1400和1250~800 cm^(... 应用傅里叶红外光谱(FTIR)和二维相关红外光谱(2D-IR)对8种不同种类的昭通苹果进行分析,并运用卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络对其进行了鉴别。在8种昭通苹果的傅里叶红外光谱中,均在3500~2850、1650~1400和1250~800 cm^(-1)等范围表现出了较强吸收峰,可以看出苹果含有丰富的糖类、维生素、氨基酸、脂质、有机酸、酚类和黄酮类等物质,且8种昭通苹果光谱非常相似,只在吸收峰的强弱和峰位置上有非常小的差异,依据光谱来区分鉴别8种昭通苹果,显然是不可能的。以温度为微扰,采集8种苹果的动态光谱,并对动态光谱800~1800 cm^(-1)进行2D-IR分析,在2D-IR的同步光谱中,可以清晰看出:随着温度的升高,2D-IR在1010和1642 cm^(-1)附近出现了相对较强的自动峰,说明苹果中的酯类、酸类和蛋白质出现一定的分解,而且酯类和酸类分解较强,蛋白质相对较弱;另外在8种样品的2D-IR中,红富士片红中的二维相关红外光谱中出现的自动峰1642 cm^(-1)相对其他样品来说是最强的自动峰,出现的负交叉峰(1006,1642 cm^(-1))最弱;在阿克苏苹果中只出现了1010 cm^(-1)一个强自动峰;在秦冠苹果中出现了三个自动峰;另外在2001苹果和新世纪苹果中,最强自动峰出现在1020 cm^(-1),对比其他苹果有10个波数的移动,依据2D-IR,可以区分部分苹果样品。进一步对8种苹果216个苹果光谱进行卷积神经网络(CNN)和径向基函数(RBF)神经网络分析,随机选择152个样品光谱数据进行模型训练,通过一定迭代和训练,使得两种模型在训练集上的分类准确率达到100%的最优状态,再对64个样品光谱进行预测,在CNN分析中准确率为89.06%,而在RBF神经网络分析中准确率达到90.6%,两种神经网络模型都表现出了非常好的分类准确率。因此FTIR、2D-IR、CNN和RBF神经网络分析方法在苹果分析鉴别研究中相互补充,可以对昭通苹果进行准确分类,并且该方法可以运用到其他物质分类鉴别分析。 展开更多
关键词 昭通苹果 傅里叶红外光谱(FTIR) 二维相关红外光谱(2D-IR) 神经网络分析模型 鉴别
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变压器游离气体傅里叶变换红外光谱分析 被引量：4
10
作者 王阳 韩伟 +5 位作者 黄连鹏 刘尧 陈宇 郭培 刘懿莹 汤晓君 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期86-93,100,共9页
针对目前变压器游离气体气相色谱法分析需要人工取气、耗时过长等问题,文中提出了一种采用傅里叶红外光谱法对游离气体进行在线监测的方法。该方法通过电磁阀控制与气体继电器相连的集气器的工作,从集气器中自动取气进行光谱分析。游离... 针对目前变压器游离气体气相色谱法分析需要人工取气、耗时过长等问题,文中提出了一种采用傅里叶红外光谱法对游离气体进行在线监测的方法。该方法通过电磁阀控制与气体继电器相连的集气器的工作,从集气器中自动取气进行光谱分析。游离气光谱分析过程中,采用分段比基线校正法对游离气吸收光谱进行校正,采用Tikhonov正则化特征变量方法从混合气体吸收光谱图冗杂的谱线中挑选特征变量,最后利用最小二乘支持向量机法建立定量分析模型,分析计算红外吸收光谱图,得到变压器游离态气体中各组分的体积分数。实验室实验结果表明,变压器游离气体傅里叶红外光谱在线监测系统可以完成对游离气体的自动取气和气体检测功能,实现对游离气体的在线监测以及多组分游离气体的高精度检测,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 变压器游离气体 傅里叶变换红外光谱 多组分气体检测 在线监测
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傅里叶变换红外光谱技术对金银花中有效成分定量模型建立及含量测定 被引量：10
11
作者 顾旭鹏 杨林林 +2 位作者 齐大明 刘天亮 董诚明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期467-473,共7页
中药材“安全、稳定、有效、可靠”是中医药现代化发展的现实需求,针对中药材质量良莠不齐的实际情况探索快速、精准、无损新型含量测定方法是目前中药材质量控制领域亟待解决问题之一。金银花有效成分复杂、质量波动较大,利用傅里叶变... 中药材“安全、稳定、有效、可靠”是中医药现代化发展的现实需求,针对中药材质量良莠不齐的实际情况探索快速、精准、无损新型含量测定方法是目前中药材质量控制领域亟待解决问题之一。金银花有效成分复杂、质量波动较大,利用傅里叶变换红外光谱技术对金银花有效成分进行高效、无损快速测定可能是推动其质量控制的有效措施。该研究将HPLC法与傅里叶变换红外光谱技术相结合,运用化学计量学方法,建立金银花有效成分的含量测定模型,以期为金银花的快速、精准含量测定提供新方法。利用傅里叶变换光谱仪采集了河南、河北、山东三个产地共64份金银花的红外光谱,使用高效液相色谱(HPLC)法同时测定金银花中绿原酸、当药苷、断氧化马钱子苷、木犀草苷、异绿原酸A、异绿原酸C六种有效成分的含量。使用TQ分析软件中多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、偏最小二乘法(PLS)、逐步多元线性回归(SMLR)、一阶导数(1st)、二阶导数(2nd)及SG卷曲平滑和诺里斯导数滤波(ND)进行光谱处理建立模型。经过对河南、河北、山东共64份金银花样品的化学计量学分析,结果表明PLS+MSC+2nd Der+NS对绿原酸含量测定效果最好,相关系数为0.7549,平均绝对偏差为0.24%;PLS+MSC+1st Der+ND对当药苷的含量测定效果最好,相关系数为0.9369,平均绝对偏差为0.00%;PLS+MSC+1st Der+SG对断氧化马钱子苷含量测定效果最好,相关系数为0.9678,平均绝对偏差为-0.06%;PLS+MSC+1st Der+NS、PLS+MSC+1st Der+SG以及PLS+SNV+1st Der+SG对木犀草苷的含量测定效果最好,相关系数为0.8590,平均绝对偏差为0.01%;PLS+MSC+2nd Der+ND对异绿原酸A的含量测定效果最好,相关系数为0.9339,平均绝对偏差为0.11%;PLS+MSC+2nd Der+SG对异绿原酸C的含量测定效果最好,相关系数为0.8661,平均绝对偏差为0.01%。通过傅里叶变换光谱技术建立对金银花有效成分的定量模型可以实现对未知金银花有效成分的含量测定,该研究为金银花有效成分的快速、无损测定提供了新的方法依据,有助于推动中药材质量的稳定、可控。 展开更多
关键词 金银花 定量模型 傅里叶变换红外图谱 含量测定
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傅里叶变换红外光谱在微塑料检测中的应用 被引量：4
12
作者 丁钰祥 张家铭 +3 位作者 张洪伟 吴申申 陈汉清 陈瑞 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第8期1157-1165,共9页
塑料制品的生产在为日常生活提供便利的同时也产生了大量塑料废物,其降解产生的微塑料(Microplastics,MPs)的健康效应和生态系统效应已成为全球关注的环境问题。伴随MPs污染问题的严重性和日益突出的环境影响,开发MPs的有效检测技术或... 塑料制品的生产在为日常生活提供便利的同时也产生了大量塑料废物,其降解产生的微塑料(Microplastics,MPs)的健康效应和生态系统效应已成为全球关注的环境问题。伴随MPs污染问题的严重性和日益突出的环境影响,开发MPs的有效检测技术或方法尤为重要。傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)技术开发已较为成熟,因其高灵敏度、快速分析、非破坏性等优点,在MPs检测中得到广泛的应用。焦平面阵列-傅里叶变换红外光谱(Focal Plane Array Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FPA-FTIR)技术作为FTIR的一项新技术,具有短时间内对大量样品进行高通量光谱扫描的优势,目前用于MPs的鉴定、分析与表面特性研究,为研究MPs与环境间的相互作用机制提供了新的研究方法。对FPA-PFTIR技术在MPs检测中的应用进行着重介绍,同时对其在未来的发展前景进行展望,以实现FTIR技术在识别MPs污染问题上的新突破。 展开更多
关键词 微塑料 检测技术 傅里叶变换红外光谱技术 焦平面阵列-傅里叶变换红外光谱技术
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基于傅里叶变换中红外光谱的不同维度光谱图像结合残差神经网络鉴别黄精属物种 被引量：2
13
作者 胡晓燕 王元忠 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1709-1724,共16页
将不同维度光谱图像的概念首次应用于物种鉴别,建立了快速准确的黄精属鉴别方法。采集6种黄精属共计563批样品,基于傅里叶变换中红外光谱(FT-MIR)的一阶导数(1st)、二阶导数(2nd)、乘法散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)和Savitzky-... 将不同维度光谱图像的概念首次应用于物种鉴别,建立了快速准确的黄精属鉴别方法。采集6种黄精属共计563批样品,基于傅里叶变换中红外光谱(FT-MIR)的一阶导数(1st)、二阶导数(2nd)、乘法散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)和Savitzky-Golay(SG)5种预处理方法,构建了决策树(DT)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)3种机器学习算法。同时构建了深度学习残差神经网络(ResNet)模型,绘制了不同维度的光谱图像,包括一维MIR,同步、异步和综合二维相关光谱、三维相关光谱、三维相关光谱投影图像的10个数据集,并将其与ResNet模型相结合进行分类。结果表明,不同预处理方法对模型结果的影响不同,MSC预处理方法可显著提高DT、RF和SVM 3种算法的准确率。基于同步二维相关光谱数据集的ResNet算法建模效果最好,准确率达到100%,损失值较小,不需要复杂的预处理,时间成本低,可以准确鉴别黄精属物种,为食品、中草药等其他领域的鉴别提供了参考。 展开更多
关键词 黄精属物种 傅里叶变换中红外光谱 不同维度光谱图像 机器学习算法 残差神经网络
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基于傅里叶变换红外光谱的鸦胆子主要成分分析 被引量：1
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作者 黄敏桃 刘文佳 +4 位作者 黄庶识 王巧贞 梁梅华 朱昌叁 温中林 《南方农业》 2024年第9期13-17,共5页
基于傅里叶变换红外光谱原理方法,对不同产地鸦胆子石油醚提取物成分差异进行分析。对比分析不同产地鸦胆子红外光谱数据,其成分含量变化与9个特征峰强度的变化相关,分别是3 471、2 931、2 854、1 743、1 463、1 377、1 238、1 165、723... 基于傅里叶变换红外光谱原理方法,对不同产地鸦胆子石油醚提取物成分差异进行分析。对比分析不同产地鸦胆子红外光谱数据,其成分含量变化与9个特征峰强度的变化相关,分别是3 471、2 931、2 854、1 743、1 463、1 377、1 238、1 165、723 cm^(-1)。不同产地鸦胆子在特征峰上的含量具有明显的差异,广西玉林和广东湛江产地鸦胆子的油酸和亚油酸含量相对较高,其次为广西百色的靖西、右江,广西田林与广州,含量最低为广西柳州。 展开更多
关键词 鸦胆子 傅里叶变换红外光谱 油酸 亚油酸
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傅里叶变换红外光谱自适应数字滤波算法研究 被引量：1
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作者 孟伍德 童晶晶 +4 位作者 高闽光 李相贤 李妍 韩昕 刘文清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期226-234,共9页
针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进... 针对傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪在不同类型环境噪声下导致的仪器性能下降的问题,提出了一种根据不同环境噪声实时更新滤波参数的自适应滤波算法。对该算法的基本原理和实现过程进行了理论推导,分析了不同滤波参数设置下的滤波效果,进而利用设计的滤波算法对实测光谱数据进行了滤波处理,对比分析了不同滤波方法下的光谱信噪比(SNR)。研究结果表明:基于巴特沃斯滤波的自适应FTIR光谱滤波方法在2100~2200 cm^(-1)和2500~2600 cm^(-1)波段的SNR较传统硬件滤波分别提高了1.29倍和1.13倍,表明该算法可以有效提升FTIR光谱信噪比,改善FTIR仪器的性能指标。 展开更多
关键词 光谱学 数字滤波 巴特沃斯滤波器 傅里叶变换红外光谱 信噪比
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非线性最小二乘法在傅里叶变换红外光谱定量分析中的误差估计 被引量：1
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作者 李新春 刘建国 +7 位作者 徐亮 沈先春 徐寒杨 束胜全 王钰豪 金岭 邓亚颂 孙永丰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期20-31,共12页
根据统计学的参数估计理论,提出在傅里叶变换红外光谱定量分析中使用非线性最小二乘法进行浓度反演的参数误差估计方法。实验中,通过光谱平均次数来控制噪声水平,以此来评估不同噪声水平下混合气体中各组分反演结果的估计误差。结果表明... 根据统计学的参数估计理论,提出在傅里叶变换红外光谱定量分析中使用非线性最小二乘法进行浓度反演的参数误差估计方法。实验中,通过光谱平均次数来控制噪声水平,以此来评估不同噪声水平下混合气体中各组分反演结果的估计误差。结果表明,对于自研抽取式傅里叶变换红外光谱仪,8次平均光谱即可满足反演误差小于3%的需求,64次平均光谱的反演结果配合估计误差可以实现对平均浓度的覆盖率达到100%。随着噪声水平的降低,仪器、环境等非噪声因素的扰动是估计误差的主要部分。该方法在优化光谱定量分析的参数配置和指导光谱仪器系统设计等诸多方面具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 傅里叶变换红外光谱 定量分析 非线性最小二乘 多组分 误差估计
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傅里叶变换衰减全反射红外光谱法的应用与进展 被引量：35
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作者 徐琳 王乃岩 +1 位作者 霸书红 王云龙 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期317-319,共3页
随着傅里叶变换红外光谱仪的应用及化学计量学的发展 ,傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR FTIR)成为用传统透过法制样效果不理想 (或制样复杂 )的样品及表层结构分析的有利工具和手段。ATR FTIR技术已应用到纺织、质检、公安等各个领... 随着傅里叶变换红外光谱仪的应用及化学计量学的发展 ,傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR FTIR)成为用传统透过法制样效果不理想 (或制样复杂 )的样品及表层结构分析的有利工具和手段。ATR FTIR技术已应用到纺织、质检、公安等各个领域。目前 ,人们正在针对ATR FTIR的特性 ,开展应用研究。为此 ,文章主要介绍了国内外应用ATR FTIR技术进行深度剖析的研究 ,对材料表面的定性分析 ,组分的定量分析 ,光学纤维与ATR附件的联用技术 ,以及在其他领域 (如运用ATR FTIR技术考察中空纤维的结构及取向变化 ,研究皮肤促进剂的作用机理 ) 展开更多
关键词 傅里叶变换衰减全反射红外光谱法 ATR-FTIR 高分子材料 定性分析 定量分析 光学纤维
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衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术结合模式识别进行油品鉴别 被引量：12
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作者 刘倩 孙培艳 +2 位作者 高振会 蔡文生 邵学广 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期663-666,共4页
海洋溢油是主要环境灾害之一,而且近年来其发生频率呈上升趋势。快速地对油品进行种类鉴别、来源评估有利于及时采取应急措施,因此具有重要意义。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FT-IR)对25种不同来源的油品进行了检测,用不同... 海洋溢油是主要环境灾害之一,而且近年来其发生频率呈上升趋势。快速地对油品进行种类鉴别、来源评估有利于及时采取应急措施,因此具有重要意义。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FT-IR)对25种不同来源的油品进行了检测,用不同数据预处理方法对原始光谱进行了预处理,继而用主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)方法对光谱进行了分类鉴别。结果表明用多元散射校正(MSC)和连续小波变换(CWT)方法进行数据预处理可以提高分类的准确性,使分类结果与油样的实际来源一致。该方法对正构烷烃差异较大的油品进行了很好的区分,但对差异较小的油品其分辨能力仍有一定局限性。因此提供了一种快速的油品鉴别方法,可用于溢油事件的初步鉴定,从而为油品的进一步鉴定提供有用信息。 展开更多
关键词 油品 分类 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 主成分分析 系统聚类分析
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氮化硅粉料的漫反射傅里叶变换红外光谱研究 被引量：6
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作者 代建清 黄勇 +2 位作者 谢志鹏 杨金龙 许兴利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期218-222,共5页
利用漫反射傅里叶变换红外 (DRIFT)光谱技术 ,研究了氮化硅粉末纯样品和KBr稀释后样品的漫反射光谱的差别 ,并利用氮化硅粉末纯样品的DRIFT谱图 ,研究了四种商业氮化硅粉料初始及煅烧后的表面特性。研究发现 ,与KBr稀释的样品相比 ,氮... 利用漫反射傅里叶变换红外 (DRIFT)光谱技术 ,研究了氮化硅粉末纯样品和KBr稀释后样品的漫反射光谱的差别 ,并利用氮化硅粉末纯样品的DRIFT谱图 ,研究了四种商业氮化硅粉料初始及煅烧后的表面特性。研究发现 ,与KBr稀释的样品相比 ,氮化硅粉末纯样品的漫反射红外光谱在 1190cm-1波数处出现了对应于颗粒表面Si—O振动的尖锐强峰。所研究的四种商业氮化硅原始粉料漫反射光谱有很大的差异 ;煅烧处理后粉料表面的氨基基团和Si—H消失 ,Si—O和Si—OH的数量显著增加。 展开更多
关键词 氮化硅粉料 漫反射 傅里叶变换 红外光谱 表面基团 陶瓷 表面特征 结构
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用衰减全反射傅里叶变换红外光谱定量测定PEG/PE共混物的表面组成 被引量：27
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作者 钱浩 祝亚非 许家瑞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期708-713,共6页
应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法 (FTIR ATR)对聚乙二醇 /聚乙烯共混物 (PEG/PE)薄膜的表面组成进行测试。利用ATR校正程序 ,以相应的特征峰强度比作为定量测定的基准 ,可以减少测试误差。通过工作曲线法 ,定量地分析了共混物薄膜... 应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法 (FTIR ATR)对聚乙二醇 /聚乙烯共混物 (PEG/PE)薄膜的表面组成进行测试。利用ATR校正程序 ,以相应的特征峰强度比作为定量测定的基准 ,可以减少测试误差。通过工作曲线法 ,定量地分析了共混物薄膜表面层中聚乙二醇链节和聚乙烯链节的相对组成 ,并提出了采用FTIR ATR定量分析共混物薄膜表面层组分时应遵循的基本步骤和原则。 展开更多
关键词 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 定量测定 PEG/PE共混物 表面组成 聚乙二醇 聚乙烯
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