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小样本紫外-可见吸收光谱数据的COD测定方法
1
作者 郑培超 阮伟 +8 位作者 陈述斌 李海娟 侯艳 李成林 何浩楠 杨琴 王金梅 李彪 郭连波 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期343-352,共10页
化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度的精准预测在水质监测和环境保护中具有重要意义。然而,受限于样本量有限以及传统支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)模型超参数调优计算复杂,紫外-可见(Ultraviolet-Visible,UV-V... 化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度的精准预测在水质监测和环境保护中具有重要意义。然而,受限于样本量有限以及传统支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)模型超参数调优计算复杂,紫外-可见(Ultraviolet-Visible,UV-Vis)吸收光谱在COD预测中的精度受到限制。为此,构建了适用于小样本条件的光谱数据优化策略。首先,通过核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)提取光谱数据关键特征,提升数据处理效率;随后,利用基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein Generative Adversarial Networks with Gradient Penalty,WGANGP)对关键特征进行数据增强,以缓解样本稀缺并提升模型对非线性关系的建模能力;最后采用牛顿-拉夫逊优化(Newton-Raphson-Based Optimizer,NRBO)实现SVR超参数的优化。实验结果表明,该方法在长江和嘉陵江水体COD预测中优于传统SVR,R^(2)从0.884 2提升至0.962 48,均方根误差(RMSE)降低36.34%,平均绝对误差(MAE)减少49.54%。该策略为光谱数据建模与水质污染监测提供了理论支持和实践依据。 展开更多
关键词 环境科学与工程 化学需氧量预测 Wasserstein生成对抗网络 紫外-可见吸收光谱 牛顿-拉夫逊优化算法 水质监测
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紫外吸收光谱法测定天然气中硫化氢含量国际标准进展
2
作者 沈琳 周理 +2 位作者 宋柯静 敬豪 刘冬 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期142-148,共7页
目的探索天然气分析方法国际标准制定过程,分享国际标准ISO 11626:2024《天然气含硫化合物的测定用紫外吸收光谱法测定硫化氢含量》制定经验,规范该技术在国际领域的应用。方法对采用色谱柱预分离的间接检测技术和无需色谱分离直接检测... 目的探索天然气分析方法国际标准制定过程,分享国际标准ISO 11626:2024《天然气含硫化合物的测定用紫外吸收光谱法测定硫化氢含量》制定经验,规范该技术在国际领域的应用。方法对采用色谱柱预分离的间接检测技术和无需色谱分离直接检测的两种检测原理的紫外吸收光谱法的检测限、准确性、精密度进行实验研究。结果验证了紫外吸收光谱法具备准确、快速检测天然气中H2S含量的能力,总结了制定紫外吸收光谱法测定天然气中H2S含量国际标准的经验。结论提出的国际标准制定历程对今后天然气中含硫化合物含量的国际标准化分析工作思路具有参考意义。 展开更多
关键词 天然气 硫化氢 紫外吸收光谱法 在线检测 国际标准
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紫外吸收光谱法测定油茶籽含油量的方法研究
3
作者 肖新生 谢永燕 +2 位作者 张静雅 左莎莎 蒋黎艳 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第3期167-173,共7页
为了探究快速测定油茶籽含油量的方法,以油茶籽为原料,从油料的萃取方法和仪器分析条件选择出发,建立了紫外吸收光谱法测定油茶籽含油量的方法。油茶籽样品分别通过涡旋振荡、磁力搅拌和超声波前处理条件优化后,确定了涡旋振荡提取法,... 为了探究快速测定油茶籽含油量的方法,以油茶籽为原料,从油料的萃取方法和仪器分析条件选择出发,建立了紫外吸收光谱法测定油茶籽含油量的方法。油茶籽样品分别通过涡旋振荡、磁力搅拌和超声波前处理条件优化后,确定了涡旋振荡提取法,并对液料比、涡旋速度进行了优化;比较了不同波段下油茶籽油浓度与吸光度之间的关系,确定了测定波长和标曲方程。结果表明:在1.00 g油茶籽,15 mL正己烷,2400 r/min涡旋振荡提取30 min的条件下,当测定波长为271 nm时,油茶籽含油率与吸光度有较好的线性关系,其标准曲线方程为Y=0.0183 X+0.0419,R^(2)=0.999,检出限为0.27%,定量限为0.82%,与国家标准方法传统索氏提取法得出的结果无显著差异。 展开更多
关键词 紫外吸收光谱法 油茶籽 含油量 涡旋振荡
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固体进样-电热蒸发-原子吸收光谱法测定粮食中镉的含量
4
作者 许艳霞 郑秉照 +6 位作者 张晓燕 范小勇 邓树华 黄力 杨翠香 毛青秀 岳月强 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第6期189-196,共8页
建立了一种固体进样-电热蒸发-原子吸收光谱法测定粮食中镉的含量。对该方法的检测条件进行优化,并在最优条件下测定对粮食镉含量进行测定,考察了测定的检出限、定量限、准确性和精密度。结果表明,使用镍材质样品舟,在500 mL/min空气条... 建立了一种固体进样-电热蒸发-原子吸收光谱法测定粮食中镉的含量。对该方法的检测条件进行优化,并在最优条件下测定对粮食镉含量进行测定,考察了测定的检出限、定量限、准确性和精密度。结果表明,使用镍材质样品舟,在500 mL/min空气条件下,450℃干燥60 s,650℃热解40 s,原子化载气为空气和氢气混合气,空气和氢气的流量均为300 mL/min,催化温度750℃,检测时间80 s,样品粉碎至0.38 mm,称样量约0.1 g,测定粮食中镉含量的检出限为0.009 mg/kg,6次连续测定相对标准偏差均小于5%,测定结果与石墨炉原子吸收法测定结果之间无显著性差异,分析时间为3 min。该方法无需样品前处理、操作简便、设备便携、快速准确,是一种准确高效的粮食中镉含量快速检测方法。 展开更多
关键词 固体进样 原子吸收光谱法 电热蒸发 镉 粮食
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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 被引量：3
5
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 北大核心 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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紫外吸收光谱结合SPA-ELM算法的水体磷酸根离子检测研究 被引量：2
6
作者 郑培超 尹义同 +4 位作者 王金梅 周椿棪 张莉 曾金锐 吕强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-87,共6页
在工业锅炉中随着水蒸气蒸发,大量的钙镁离子留在炉水中,如果不加处理,在水冷管中会形成水垢,造成爆管停炉。为了保障设备的安全运行,消除安全隐患,工业上通过维持水中一定含量的磷酸根离子来去除锅炉中的钙、镁水垢。传统的磷酸根离子... 在工业锅炉中随着水蒸气蒸发,大量的钙镁离子留在炉水中,如果不加处理,在水冷管中会形成水垢,造成爆管停炉。为了保障设备的安全运行,消除安全隐患,工业上通过维持水中一定含量的磷酸根离子来去除锅炉中的钙、镁水垢。传统的磷酸根离子检测技术主要有比色法、分光光度法、色谱法、电位法等,这些方法前期处理步骤较繁琐且耗时较长。光谱法是通过测定物质的吸收光谱并建立和浓度关系的数学模型,对物质浓度定量的一种分析方法。为了满足磷酸根离子快速、实时测量的要求,提出了一种基于紫外吸收光谱结合SPA-ELM算法快速测量磷酸根离子的方法。按照我国《工业锅炉水质GB/T 1576—2018》中所规定的进入热水锅炉前的水质参数要求,配置37份浓度范围在5~100 mg·L^(-1)磷酸根溶液,使用搭建的实验装置,采集紫外吸收光谱。使用SPXY将样品按照7∶3的比例随机划分训练集、测试集;使用Savitzky-Golay(S-G)滤波对数据预处理以提高光谱的信噪比;通过连续投影算法(SPA)压缩光谱数据,筛选出5个与磷酸根强相关的特征波长;使用极限学习机(ELM)将特征波长处的吸光度与样本浓度进行拟合,以决定系数R2和均方根误差RMSE作为模型评价指标,建立磷酸根离子的回归模型。采用所提出的建模方法所建立的模型训练集的R2与RMSE分别为0.9972和1.3015 mg·L^(-1),测试集的R^(2)与RMSE分别为0.9995和0.5174 mg·L^(-1)。为了验证所提出的SPA-ELM预测模型效果,另外建立了LASSO-ELM、PCA-ELM、SPA-PLS和SPA-SVR四种预测模型进行对比。实验结果表明,SPA-ELM建立的预测模型的R2和RMSE均优于其他四种预测模型,说明采用的特征选择方法和回归方法均为最优,能够对磷酸根浓度范围为5~100 mg·L^(-1)的水体进行准确预测,为水中磷酸根离子的检测提供了一种新的解决方法。 展开更多
关键词 磷酸根离子 紫外吸收光谱 连续投影算法 极限学习机
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紫外-可见吸收光谱结合化学计量学算法的水体总有机碳浓度快速检测 被引量：6
7
作者 李煜 毕卫红 +4 位作者 孙建成 贾亚杰 付广伟 王思远 王兵 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期722-730,共9页
总有机碳(TOC)指悬浮或溶解于水中有机物的含碳总量,是以单位体积水体中含碳的质量来表示水中有机物的浓度,通过总有机碳可以更全面反映水中有机污染物的总量。总有机碳的监测能够推动我国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,也对我国海... 总有机碳(TOC)指悬浮或溶解于水中有机物的含碳总量,是以单位体积水体中含碳的质量来表示水中有机物的浓度,通过总有机碳可以更全面反映水中有机污染物的总量。总有机碳的监测能够推动我国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,也对我国海洋地球碳循环的研究具有重要的意义。目前,国标法测量水质TOC主要采用高温催化氧化法和湿法氧化法,这两种方法虽测量准确、可解释性强,但都具有测试方法复杂、测量时间长、易产生二次污染、人力物力消耗巨大等缺点,且仅能在实验室内完成,无法进行TOC的原位在线测量。因此发展水质TOC快速、实时、在线监测技术具有重要意义。为此,建立了TOC标准溶液浓度基于紫外吸收光谱的单波长检测模型,针对物质种类更为复杂的真实水样分别使用ACO-PLS和SPA算法筛选特征波长,对比S-G平滑处理、最小最大归一化、标准正态变换(SNV)、消除常数偏移量、导数校正等多种光谱预处理方法的效果,经过粒子群算法优化的最小二乘支持向量机算法(PSO-LSSVM)建立快速检测模型。结果表明,选取不同数量特征波长,经SNV算法预处理后的建模效果普遍优于其他预处理方法;选用不同预处理算法,最佳特征波长数量普遍为50个,过多或过少的波长数量会使建模精度降低;最佳建模参数为选用SNV预处理方法,经ACO-PLS算法筛选50个特征波长组合并利用PSO-LSSVM算法建模,最优模型结果训练集Rc达到0.984 3, RMSEC为0.457 4,验证集Rp为0.974 5, RMSEP为0.481 1。将最优光谱检测模型应用于新采集水样,预测结果较为准确,具有一定鲁棒性。表明ACO-PLS算法可以有效选取特征波长,结合PSO-LSSVM算法可以实现利用紫外-可见吸收光谱对水体中TOC的测量,为水体TOC含量快速检测提供一种快速、无污染的测量方案,给相应传感器的研发提供了科学支持。 展开更多
关键词 总有机碳 紫外-可见吸收光谱 蚁群-偏最小二乘算法 粒子群-最小二乘支持向量机
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鸡粪堆肥水溶性有机物特征紫外吸收光谱研究 被引量：54
8
作者 李鸣晓 何小松 +6 位作者 刘骏 席北斗 赵越 魏自民 姜永海 苏婧 胡春明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3081-3085,共5页
采用紫外-可见吸收光谱,对不同堆肥时期样品中水溶性有机物(DOM)的特征吸收参数进行了研究。结果显示,堆肥进行时样品DOM中的非腐殖质物质不断转化为腐殖质类物质,并且腐殖质物质的芳构化及分子量增加,腐殖化程度加大,同时苯环结构上的... 采用紫外-可见吸收光谱,对不同堆肥时期样品中水溶性有机物(DOM)的特征吸收参数进行了研究。结果显示,堆肥进行时样品DOM中的非腐殖质物质不断转化为腐殖质类物质,并且腐殖质物质的芳构化及分子量增加,腐殖化程度加大,同时苯环结构上的脂肪链降解成羰基、羧基等官能团。相关性分析显示,相同DOM浓度(DOC)样品在254与280nm的吸收值SUVA254,SUVA280,226～400nm吸光度的积分A226～400两两间均达到极显著正相关,与DOC均显著负相关,但以A226～400与DOC相关性最高;253和203nm吸光度比值E253/E203与SUVA254,SUVA280及A226～400均达到显著相关,但与DOC的相关性不如后三者;250和365nm吸光度比值E250/E365及465和665nm吸光度比值E465/E665与其他参数均不相关。分析结果表明,随着堆肥的进行DOM稳定度增加,对重金属配位能力增强;在所研究的紫外-可见光谱吸收参数中,A226～400最能反映堆肥腐熟度变化。 展开更多
关键词 堆肥 水溶性有机物 紫外-可见吸收光谱 相关性分析
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喹啉水溶液真空紫外降解过程中的吸收光谱分析 被引量：7
9
作者 朱大章 孙冬梅 +2 位作者 汪世龙 孙晓宇 倪亚明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1933-1936,共4页
在以低压石英汞灯为真空紫外光源降解喹啉水溶液的过程中，通过监测体系吸收光谱的变化，绘制不同时刻吸收光谱图，探讨了用紫外-可见吸收光谱作为在线检测反应进程的可行性。结合体系中底物浓度、COD、TOC和pH的变化，分析了各吸收光... 在以低压石英汞灯为真空紫外光源降解喹啉水溶液的过程中，通过监测体系吸收光谱的变化，绘制不同时刻吸收光谱图，探讨了用紫外-可见吸收光谱作为在线检测反应进程的可行性。结合体系中底物浓度、COD、TOC和pH的变化，分析了各吸收光谱的变化特征和机制。研究表明，受吡啶环上N原子的影响，喹啉在不同pH环境下以不同的形式存在，吸收光谱也有较大的差异。在降解的过程中，体系的吸收光谱受到底物降解、中间产物生成和体系pH的共同影响。由于中间产物质子酸的生成，使喹啉以质子化的形式存在，当质子化产生的吸收增加与降解导致的吸收减少相等时，特征吸收峰313 nm处的吸收在1～3 min会出现平台，然后持续衰减。254 nm处的吸收先在5 min时增加到一个极大值，然后持续衰减，至30 min时衰减至0，而且此时溶液的吸收仅在220 nm以下区域，说明底物已降低得比较彻底。文章的研究结果表明，可以用吸收光谱来在线监测喹啉真空紫外降解的进程。 展开更多
关键词 喹啉 真空紫外 降解 紫外-可见吸收光谱
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基于PCA的水质紫外吸收光谱分析模型研究 被引量：9
10
作者 赵友全 李霞 +3 位作者 刘潇 董鹏飞 王伶俐 王先全 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3592-3596,共5页
利用紫外光谱分析水中有机污染物已成为水质实时在线监测的重要方法之一,水样组分复杂且不稳定是影响其测量结果的主要因素。利用主成分分析法(PCA)结合欧氏距离分析水样紫外吸收光谱,对水样分类,效果良好。分别用主成分分析结合偏最小... 利用紫外光谱分析水中有机污染物已成为水质实时在线监测的重要方法之一,水样组分复杂且不稳定是影响其测量结果的主要因素。利用主成分分析法(PCA)结合欧氏距离分析水样紫外吸收光谱,对水样分类,效果良好。分别用主成分分析结合偏最小二乘法回归(PCA-PLSR)和直接利用多波长吸光度结合偏最小二乘法回归(MWA-PLSR)建立分析模型,并对比分析了不同浓度的COD标准液的实验数据。结果表明,采用第一、二主成分作为回归参数的PLSR模型的测量误差在5%以内,偏差最小。利用本文方法可同时实现水样分类和水质参数的精确定量。 展开更多
关键词 紫外吸收光谱 水质分析 PCA PLSR 水样分类
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基于紫外可调谐激光吸收光谱技术的甲烷/空气平面预混火焰温度测量研究 被引量：4
11
作者 于欣 杨超博 +3 位作者 彭江波 马欲飞 李晓晖 张亚丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1027-1032,共6页
火焰温度是燃烧领域最重要的宏观物理量之一,使用紫外可调谐激光吸收光谱技术,以火焰中的OH自由基作为测量对象对甲烷/空气平面预混火焰进行了温度测量。首先使用平面激光诱导荧光（PLIF）技术对甲烷/空气平面预混火焰不同燃烧工况条件... 火焰温度是燃烧领域最重要的宏观物理量之一,使用紫外可调谐激光吸收光谱技术,以火焰中的OH自由基作为测量对象对甲烷/空气平面预混火焰进行了温度测量。首先使用平面激光诱导荧光（PLIF）技术对甲烷/空气平面预混火焰不同燃烧工况条件下火焰中的OH基分布进行了测量,选取火焰中OH基分布均匀工况进行了紫外吸收光谱温度测量。通过LIFBASE仿真计算,综合考虑温度测量灵敏度、测量信噪比等因素,选择OH基A-X（0,0）吸收带中的P_1（2）和Q_1（8）两支谱线作为被测跃迁。测量时使用Nd∶YAG激光器泵浦染料激光器,经倍频后输出308～311nm紫外可调谐激光。通过染料激光器以0.4pm为步长进行激光波长调谐,分别扫描获得两条吸收谱线的吸收峰线型。对实验数据进行voigt拟合后,通过计算两条谱线的积分吸收值之比,获得了平面预混火焰中的温度信息。分别测量了燃烧器表面不同水平位置与燃烧器中心不同高度处的火焰温度。测量结果与文献报道的采用同样结构燃烧器,通过其他光谱技术获得的测量结果进行了横向对比。在OH基浓度较高的火焰锋面区域测温结果吻合度较高,验证了该技术测量结果的可信度。由于其测量对象与双线OH-PLIF测温的一致性,该技术未来可作为局部温度测量方法,进一步应用于对双线PLIF等二维火焰温度空间分布测量结果的标定当中。 展开更多
关键词 吸收光谱 燃烧诊断 温度 紫外激光
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吡唑和1-甲胺酰基吡唑类化合物的紫外吸收光谱及其应用 被引量：5
12
作者 史云峰 武志杰 +3 位作者 陈利军 陈光 刘耀鹏 张丽莉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期781-785,共5页
研究了吡唑类化合物和1-甲胺酰基吡唑类化合物的紫外吸收光谱。结果表明，3位和5位的取代使吡唑的最大吸收波长红移3～4nm，而4位的取代能够引起较大的红移（〉10nm）。甲胺酰基的引入可使吡唑类化合物的最大吸收波长红移20-26nm，最大... 研究了吡唑类化合物和1-甲胺酰基吡唑类化合物的紫外吸收光谱。结果表明，3位和5位的取代使吡唑的最大吸收波长红移3～4nm，而4位的取代能够引起较大的红移（〉10nm）。甲胺酰基的引入可使吡唑类化合物的最大吸收波长红移20-26nm，最大消光系数提高2～3倍。基于此，建立了快速测定吡唑类化合物含量的紫外分光光度法，并测定了长效尿素中3，4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）的含量为尿素-N的1．15％，1-甲胺酰基-3-甲基吡唑（CMP）在水溶液中水解的半减期在20，25和30℃下分别为48，30和16h，应用不同提取剂对三种土壤中硝化抑制剂3-甲基吡唑磷酸盐（MPP）的提取率为63．2％～89．2％。 展开更多
关键词 紫外吸收光谱 吡唑 硝化抑制剂
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紫外吸收光谱和荧光光谱法研究大黄酚与牛血清白蛋白相互作用机制 被引量：19
13
作者 孟丽艳 屈凌波 +2 位作者 杨冉 陈晓岚 李建军 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1169-1173,共5页
利用紫外吸收光谱和荧光光谱法研究中药小分子大黄酚与牛血清白蛋白在不同的外界环境下的相互作用机制。结果表明:在近中性、弱酸性、弱碱性条件下大黄酚与牛血清白蛋白的相互作用而引起的荧光猝灭均属静态猝灭。采用位点结合模型公式... 利用紫外吸收光谱和荧光光谱法研究中药小分子大黄酚与牛血清白蛋白在不同的外界环境下的相互作用机制。结果表明:在近中性、弱酸性、弱碱性条件下大黄酚与牛血清白蛋白的相互作用而引起的荧光猝灭均属静态猝灭。采用位点结合模型公式、热力学公式和福斯特Foster非辐射能量转移机理求解出每种酸度下的结合常数、结合位点数、作用力类型以及结合距离。试验还表明:微量金属离子和有机溶剂对结合常数有一定的影响。 展开更多
关键词 大黄酚 牛血清白蛋白 相互作用 紫外吸收光谱 荧光光谱
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紫外-可见吸收光谱结合高斯多峰拟合技术测定甲基红酸离解常数(英文) 被引量：11
14
作者 张建华 刘琼 +2 位作者 陈玉苗 刘兆清 徐常威 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1030-1036,共7页
在一定pH值范围内,甲基红(MR)水溶液紫外-可见吸收光谱特征是酸式甲基红(HMR)最大吸收峰((530±15)nm)与碱式甲基红(MR-)最大吸收峰((435±20)nm)叠合在一起.本文用高斯多峰拟合技术实现了HMR和MR-叠合峰的分峰拟合计算.拟合计... 在一定pH值范围内,甲基红(MR)水溶液紫外-可见吸收光谱特征是酸式甲基红(HMR)最大吸收峰((530±15)nm)与碱式甲基红(MR-)最大吸收峰((435±20)nm)叠合在一起.本文用高斯多峰拟合技术实现了HMR和MR-叠合峰的分峰拟合计算.拟合计算输出两个吸收峰的积分面积即峰强度A1和A2,A1和A2之比与MR-和HMR浓度之比.进而计算甲基红水溶液酸离解平衡常数pKa.用本方法测量298.15K时的pKa值为4.76.拟合优度高,拟合度R2、拟合优度χ2分别达到0.998和10-5以下.深入探讨了表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)聚集行为对甲基红pKa的影响.与传统分光光度测量方法相比,紫外-可见吸收光谱结合高斯多峰拟合技术结果更可靠,测量步骤和数据处理过程更简单,更具有普适性. 展开更多
关键词 甲基红 紫外-可见吸收光谱 叠合峰 酸离解常数 高斯多峰拟合
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基于PSO-PLS混合算法的水体COD紫外吸收光谱检测研究 被引量：12
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作者 郑培超 赵伟能 +3 位作者 王金梅 赖春红 王小发 毛雪峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期136-140,共5页
化学需氧量(COD)是反映水体受有机物污染程度的重要指标。紫外吸收光谱法是目前水体COD检测研究中应用最为广泛的方法,具有样品无需预处理,成本低,无污染,测定速度快等优点。但是,原始光谱数据维数高,光谱信息中包含大量冗余变量,直接... 化学需氧量(COD)是反映水体受有机物污染程度的重要指标。紫外吸收光谱法是目前水体COD检测研究中应用最为广泛的方法,具有样品无需预处理,成本低,无污染,测定速度快等优点。但是,原始光谱数据维数高,光谱信息中包含大量冗余变量,直接将全光谱数据进行建模存在精度低,计算复杂等问题。针对紫外吸收光谱全光谱建模精度低,光谱数据存在大量共线性的问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)结合偏最小二乘(PLS)优选特征波长建立预测模型的方法,以提高紫外吸收光谱预测模型的精度和适用性,简化模型。利用搭建的紫外吸收光谱装置,采集29份不同浓度的COD标准溶液的紫外光谱数据,每份标准溶液采集5次取平均值并对其进行平滑处理,减少仪器和环境带来的误差。考虑到标准溶液在200~310 nm的光谱范围内存在吸收,故选取该波段范围内246个波长点作为建模数据,每个波长点下的吸光度数据作为一个粒子并按照顺序编号,以PLS为建模方法,相关系数r和均方根误差(RMSE)为评价指标,设置粒子群算法适应度函数f(x)=min(RMSE),取粒子初始种群数为20个,惯性权重w=0.6,自我学习因子c1=1.6,群体学习因子c2=1.6,最大迭代次数为200次,算法终止条件为达到最大迭代次数。算法输出全局最优变量取值为168,94,181,183,175,209,106和142。采用粒子群算法优选的8个波长点建立PLS预测模型的相关系数r和预测均方根误差RMSE分别为0.99998和0.1551。为了验证PSO-PLS建立的预测模型效果,建立了PLS,iPLS和SVR三种预测模型进行对比。验证结果表明,PSO-PLS模型的相关系数r和均方根误差RMSE均优于其他三种预测模型,说明粒子群算法能有效的提取用于PLS建模的特征波长,消除子区间变量的共线性,提高预测模型的精度。该方法为实现水体COD实时在线监测提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 粒子群算法 紫外吸收光谱 COD测量 PLS回归
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紫外—可见吸收光谱法测定芒果叶中的芒果苷和叶绿素 被引量：10
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作者 谢宇奇 林翠梧 +1 位作者 赖清华 黄贵友 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期463-468,共6页
【目的】建立可定量分析芒果叶中芒果苷和叶绿素含量的紫外-可见吸收光谱法，为今后综合开发利用广西芒果叶资源提供参考依据。【方法】采用紫外-可见吸收光谱法测定芒果叶中芒果苷和叶绿素的吸光值，然后通过芒果苷的线性回归方程和Ar... 【目的】建立可定量分析芒果叶中芒果苷和叶绿素含量的紫外-可见吸收光谱法，为今后综合开发利用广西芒果叶资源提供参考依据。【方法】采用紫外-可见吸收光谱法测定芒果叶中芒果苷和叶绿素的吸光值，然后通过芒果苷的线性回归方程和Arnon公式换算出芒果苷和叶绿素含量，同时测定广西百色市11个芒果品种叶片中的芒果苷和叶绿素含量。【结果】258.5 nm是芒果苷标准品和芒果叶提取物中芒果苷含量的最佳测定波长。采用紫外-可见吸收光谱法测定芒果苷含量时，其回归方程（y=0.0697x-0.0009）在4.120-41.200μg/mL范围内的线性关系良好（R2=0.9998），且准确性高、重复性好、检测结果稳定。以其测定广西百色市11个芒果品种叶片中的芒果苷和叶绿素，发现芒果苷含量范围为11.493-16.675μg/mL，其中以红象牙的含量较低，台牙和农院五号的含量较高；叶绿素总含量范围为4.83-8.77 mg/mL，其中以红贵妃和金煌芒的含量相对较高，四季蜜芒和农院五号的含量较低。【结论】紫外-可见吸收光谱法可用于评价芒果叶药材质量。 展开更多
关键词 芒果叶 叶绿素 芒果苷 紫外-可见吸收光谱法 含量测定
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基于紫外吸收光谱法的海水总有机碳浓度原位测量 被引量：7
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作者 毕卫红 樊俊波 +5 位作者 李喆 李煜 王思远 王昊 付广伟 张保军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2484-2489,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 TOC 紫外吸收光谱 在线 光学原位传感器 拟合曲线
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紫外吸收光谱积分法分析蛋白质浓度-以碱性磷酸酶为例 被引量：13
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作者 朱元荣 吴丰昌 林樱 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1845-1849,共5页
利用矿物(针铁矿,蒙脱石)和太湖沉积物吸附碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,APase),测定吸附后上清液中剩余碱性磷酸酶浓度时发现其紫外吸收光谱发生了变化,利用传统280nm处紫外吸收法无法直接准确测定其浓度值。基于对碱性磷酸酶252～... 利用矿物(针铁矿,蒙脱石)和太湖沉积物吸附碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,APase),测定吸附后上清液中剩余碱性磷酸酶浓度时发现其紫外吸收光谱发生了变化,利用传统280nm处紫外吸收法无法直接准确测定其浓度值。基于对碱性磷酸酶252～305nm处吸收峰面积积分方法可以消除影响,并准确分析测定碱性磷酸酶浓度。其测定结果与考马斯亮蓝法测定结果进行比较,表明了该方法可以方便,快速和准确地测定此类实验中碱性磷酸酶浓度。同时,该方法还可以扩展至其他蛋白质的定量分析,甚至其他类似实验中,一定程度上克服传统方法应用单波长进行定量分析中存在的易受干扰的缺点。 展开更多
关键词 紫外吸收光谱 峰面积积分 蛋白质 碱性磷酸酶 测定
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碘、碘离子和碘三离子的紫外吸收光谱 被引量：29
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作者 魏永巨 刘翠格 默丽萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期86-88,共3页
研究了碘I2、碘离子I-和碘三离子I-3水溶液的紫外吸收光谱,测定了三种型体的摩尔吸光系数。I2水溶液在203nm呈现一吸收峰,摩尔吸光系数为196×104L·mol-1·cm-1;I-水溶液在193和226nm呈现双吸收峰,摩尔吸光系数分别为142&#... 研究了碘I2、碘离子I-和碘三离子I-3水溶液的紫外吸收光谱,测定了三种型体的摩尔吸光系数。I2水溶液在203nm呈现一吸收峰,摩尔吸光系数为196×104L·mol-1·cm-1;I-水溶液在193和226nm呈现双吸收峰,摩尔吸光系数分别为142×104和134×104L·mol-1·cm-1;当I2水溶液与KI溶液混合时,在288和350nm出现两个吸收峰,表明I-3的形成。利用饱和法测得I-3在288和350nm处的摩尔吸光系数分别为352×104和232×104L·mol-1·cm-1。 展开更多
关键词 摩尔吸光系数 水溶液 吸收峰 紫外吸收光谱 型体 碘离子 饱和法 研究 测定 利用
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固体吸附管捕集冷原子吸收光谱法测定工作场所空气中汞的研究 被引量：4
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作者 黄振侬 孙毅 +5 位作者 阮小林 吴邦华 张爱华 黄钧宜 黄燕玲 黄汉林 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1412-1415,共4页
建立了工作场所空气中汞及其化合物的高锰酸钾-二氧化锰混合固体吸附管捕集、冷原子吸收测定方法。用高锰酸钾与二氧化锰按质量比1∶1混合后填装玻璃管制成固体吸附管捕集工作场所空气中汞，并以0.90 mol · L -1的硫酸溶液解吸后... 建立了工作场所空气中汞及其化合物的高锰酸钾-二氧化锰混合固体吸附管捕集、冷原子吸收测定方法。用高锰酸钾与二氧化锰按质量比1∶1混合后填装玻璃管制成固体吸附管捕集工作场所空气中汞，并以0.90 mol · L -1的硫酸溶液解吸后冷原子吸收光谱法测定，与高锰酸钾-硫酸吸收液法的采样效率、样品稳定性、穿透容量进行了比对。在0.0002～0.0150 mg · L -1的浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.9991，空气中汞在0.001～2.820 mg · m -3范围内，平均采样效率为99.9％～100.0％，300 mg吸附剂对汞的穿透容量大于505.4μg ，吸附管对汞的平均加标回收率为96.4％～103.8％，日内、日间精密度分别为3.0％～3.3％，3.5％～5.2％，最低检出浓度为0.0013 mg · m-3（以采集7.5 L空气样品计）、0.0006（以96 L空气样品计）。采集后的吸附管在室温下保存30 d ，下降率小于0.1％。固体吸附管采样方法简单，适用于工作场所空气中汞及其化合物的短时间、时间加权平均浓度及个体暴露浓度的采样检测。 展开更多
关键词 固体吸附剂 汞 冷原子吸收光谱
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