搜索
江苏大学硕士学位论文近红外拉曼光谱分析技术在白酒酒精度检测中的应用姓名：殷道永申请学位级别：硕士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：陈斌20060501近红外拉曼光谱分析技术在白酒酒精度检测中的应用作者：殷道永学位授予单位：江苏大学相似文献(10条)1.学位论文梁丽梅LaB,6纳米粉末及其复合薄膜的制备工艺及性能研究20092003年澳大利亚学者报道了LaB6纳米粉末具有近红外光和紫外光优异的吸收/散射作用，立即得到了学术界和产业界的高度关注，LaB6纳米材料的合成及其在光学应用的探索已成为研究热点。本论文采用化学合成法制备LaB6纳米粉末，通过主要工艺参数的调整确定其最佳合成工艺，最终得到高纯度的LaB6纳米粉末。同时，借助场发射扫描电镜、高分辨透射电镜等对其组织与结构进行表征，并系统研究了LaB6纳米粉末的高温稳定性、磁性及光学性能，最后对LaB6纳米粉末/聚酰亚胺PI、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA复合材料进行了初步探索。研究结果表明，LaCl3—NaBH4体系比La2O3—H3BO3等体系更适于制备高纯度的LaB6纳米粉末。合成工艺的主要参数为反应温度、保温时间、原料配比以及合成助剂（Mg）。失重—差热分析结果表明，LaCl3—NaBH4体系在513℃即可开始发生反应，反应温度为900℃时，产物结晶度低，当反应温度为1200℃时，结晶完整；保温时间由1小时延长至3小时，晶粒尺寸增加；随着体系中B含量的增加（由La：B为1：6渐增至1：12），产物中过渡产物LaBO3减少；反应助剂Mg的加入能消除过渡产物LaBO3，但会生成新的难以去除含Mg杂质MgO等。最后，优化工艺参数制定最佳工艺合成高纯度的LaB6纳米粉末。合成的LaB6纳米粉末结晶好，晶粒尺寸为20～70nm，晶粒多呈立方体状，结晶完整的LaB6纳米单晶外包覆着厚度为1.5～2.5nm的非晶层，品格参数a=0.4104nm，优先生长方向为[100]和[110]晶向。粉末中La和B的原子比La：B≈1：4.05，大于理论值，应为LaB6单晶外包覆的非晶层所致。LaB6纳米粉末的高温稳定性好，但远低于微米粉末。自640℃开始剧烈氧化，至1200℃LaB6纳米粉末几乎全部被氧化为La（BO2）3，氧化物结晶差，粒径远超出纳米范围。LaB6纳米粉末为抗磁性材料，磁性弱于弱顺磁性的LaB6微米粉末，很难被磁化，且磁化后保持磁化状态的能力很差。B6结构中间原子最外层电子的不同，导致LaB6的磁性远弱于CaB6，以及进入纳米尺度时，LaB6纳米粉末转为抗磁性而CaB6纳米粉末转向铁磁性。LaB6纳米粉末在中红外区有5个大的吸收带，其中1130cm—1和3438cm—1处的吸收带对应B6结构中具红外活性的2个T1u声子。其拉曼光谱有四个峰，分别在212cm—1、680cm—1、1078cm—1和1217cm—1处，与LaB6的四个声子T1u、T2g。Eg和A1g相对应，证实了LaB6的形成。LaB6纳米粉末对紫外线大部分吸收，可见光大部分透过，对780—2020nm范围的近红外光有明显吸收。相对于微米粉末，LaB6纳米粉末在中红外和紫外，可见.近红外的吸收带出现蓝移和红移并存、宽化和窄化并存的现象，中红外区甚至出现了新的吸收带，与纳米粉末制备过程中产生的应力应变及纳米效应有关，同时拉曼峰的峰形宽化，可能与LaB6晶格的畸变或内部应力有关。本研究应用原位聚合法制备出LaB6纳米粉末/PI、PMMA复合薄膜，并对其光学性能进行了初步研究。将LaB6纳米粉末直接分散于聚合物预聚体或单体中，预聚体（PAA）亚胺化（PI）或单体（MMA）聚合（PMMA）生成纳米粒子与聚合物的复合材料。硅烷作为偶联剂使LaB6纳米粉末在聚合物中均匀分散。复合薄膜的中红外光谱证实了复合薄膜的成功合成，且透过率均低于1.05%，特别是400—1800cm—1段，透过率可低至O。LaB6纳米粉末/PI复合薄膜可吸收全部的紫外线以及部分可见光，LaB6含量在0.5%以上的薄膜会对近红外光产生明显吸收，但同时降低对可见光的透过，LaB6纳米粉末/PMMA复合薄膜可大幅吸收200—230nm的紫外线以及少量近红外光，同时透过80%以上的可见光，不影响薄膜的透明度。复合薄膜随LaB6增多吸收增强。2.期刊论文谢晓明.廖延彪用于实时分析的光谱学方法-激光杂志2004,25(2)针对目前用于实时成分分析的几种光谱学方法(傅立叶变换红外光谱、傅立叶变换拉曼光谱、近红外光谱),对这些能够进行实时分析的光谱方法的基本原理和仪器结构进行了说明,并以其在石油化工领域中的应用为例,比较了各自的特点和使用效果,从而得出,近红外光谱方法有着适于在线分析应用的独特优点.目前外光谱仪作为用于工业现场的专用在线分析测量系统,正在向集成化与小型化方向发展.3.学位论文郭英宫颈癌组织的傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱的研究2006分子光谱学在生物医学方面的应用越来越广泛。近年来，振动光谱，包括FTIR-ATR光纤，显微红外光谱，FT-Raman和近红外光谱等方法被用来区分正常组织和肿瘤组织，利用两者在光谱中一系列吸收峰的差异来判别。这些方法有很多优势，由肿瘤形成演变过程来看，首先是基因发生变化，导致相应分子结构改变，进一步形成癌细胞，直至肿块的形成，具有占位效应，这时才能用核磁共振、CT、B超、X光等物理方法检测出来。而红外和拉曼光谱可作为分子结构变化的灵敏探针，检测出肿瘤分子结构的异常，即在肿瘤发生的第二个阶段就有可能检测到癌症，有可能发展成为一种肿瘤早期诊断的方法，而早期诊断是癌症治疗的关键，因而发展光谱法诊断癌症具有重要意义。方法傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱是快速无创分析物质分子结构的有效手段。研究表明恶性肿瘤细胞与正常细胞之间的红外光谱及拉曼光谱都存在明显差别。因此红外及拉曼光谱可以在分子水平上揭示肿瘤的特征。为探讨红外及拉曼光谱应用于癌症诊断的可行性，我们在本研究中利用了傅立叶变换红外光谱仪和显微共焦拉曼光谱仪测定了宫颈癌组织及相应的正常组织的红外及拉曼光谱，并将对应的标本作病理学检查。用统计学方法对光谱结果作配对T检验，选择其中差异性明显的光谱参数设立变量，对变量作Logistic回归，建立宫颈癌判别模型的方程。再用已经经过病理学和组织化学检测的组织切片(检验组)作回复检验。结果1、病理组织学和组织化学检查：全部宫颈癌组织和正常组织切片都经过常规病理学HE染色予以确认。2、经Means比较，正常组织与癌变组织红外光谱差异：(1)核酸吸收谱带的变化：正常组织的磷酸二酯基团的对称伸缩振动谱带位于1082cm-1，癌变后移至1086cm-1，反对称伸缩振动谱带正常组织位于1244cm-1，癌变组织的该谱带移至1240cm-1，同样来源于核酸的VsPO32-特征峰969cm-1在癌变组织明显，而宫颈正常组织则观测不到。说明癌变后核酸氢键化程度增强，吸收增加，核酸数量增加。(2)蛋白质吸收谱带的变化：组织癌变后表征蛋白质氨基酸残基的谱带发生位移，由1155cm-1移至1165cm-1，说明其蛋白质种类发生了变化，基团的氢键化程度增加；分析其相对于核酸的光谱吸收减弱，说明癌变后蛋白质的含量相对于核酸的含量减少。(3)糖类谱带的变化：宫颈正常组织具有明显的1025cm-1特征峰，该特征峰来源于碳水化合物的CH2OH基团，癌变组织观测不到该峰，揭示其碳水化合物含量可能降低。这是因为细胞癌变发生恶性增殖时，糖原被大量消耗导致含量降低。3.正常组织与癌变组织拉曼光谱差异实验结果表明：(1)癌变组织的拉曼光谱中1089cm-1线比正常组织的明显增强。分析认为：1089cm-1处属于磷酸二酯基团中对称伸缩振动谱带。由于癌组织中细胞核内的DNA增多，细胞核肥大，核仁数增加，是造成癌组织拉曼光谱中1089cm-1线的增强的可能原因。(2)蛋白质酰胺Ⅰ特征谱带从1670cm-1位移到1664cm-1，说明癌变后蛋白质种类和结构发生了变化。(3)脂类特征谱线1590cm-1减弱。上述谱线变化表明，癌变组织中核酸的相对含量增加；蛋白质结构发生变化；脂类含量减少。4、统计分析及模型建立经配对T检验和Logistic回归等统计学分析，建立了宫颈癌判别模型。回复检验的结果显示模型对癌变组织的判别率达80％。结论宫颈癌组织的红外及拉曼光谱中与蛋白质、脂类、碳水化合物和核酸相关的谱带同正常宫颈组织之间存在明显的差异，光谱数据经配对样本T检验、MEANS比较和Logistic回归，再用已经经过病理学和组织化学检测的组织切片(检验组)作回复检验，模型对癌变组织的判别率达80％，证明该模型有一定的应用价值。实验结果表明红外光谱用于肿瘤检测是可行的，可以为宫颈癌的生化机理研究以及活体诊断提供有力的实验依据。4.学位论文陈杰勋拉曼光谱在聚合物产品质量检测中的应用2010聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等聚合物是石化工业重要的下游产品，对国计民生起着重要的作用。而在这些聚合物的生产制造和回收利用的过程中，仍存在许多可以改进的地方，其中对产品性质和生产流程进行有效的监控，就是完善聚合物制造和回收工艺的一个重要环节。为弥补现有检测方法的不足，本文提出可利用拉曼光谱检测速度快、准确度高、无损样品的特点，对包括PE的密度和熔融指数、PP的乙烯含量和PVC溶液的浓度等在内的聚合物及其溶液性质进行快速、准确的检测。本文主要的创新性工作包括：(1)对PE的密度进行了检测，并分别采用特征峰分析法、主成分分析法(PCA)和偏最小二乘法(PLS)建立了PE密度的预测模型。结果显示，PCA和PLS方法建立的预测模型较优，模型所得密度预测值与真实值间的相关系数(r)分别为0.925和0.919，平均相对偏差(ARE)分别为0.53％和0.45％，均方根误差(RMSE)分别为5.67和5.06。(2)运用拉曼光谱，同时对高密度聚乙烯(HDPE)的密度和熔融指数进行了检测。分析2700～2970cm-1内的拉曼光谱，验证了HDPE密度与其短支链数量间的负相关关系，建立了预测HDPE密度的PLS回归模型。模型所得密度预测值与真实值的r，ARE和RMSE分别为0.944、0.10％和1.02。利用HDPE乙烯基含量与其分子量间的负相关关系，结合1288～1650cm-1内的拉曼光谱，建立了HDPE熔融指数的预测模型，模型所得熔融指数预测值与真实值间的r，ARE和RMSE分别为0.957、10.23％和1.06。对比近红外光谱，发现使用拉曼光谱对HDPE密度和熔融指数的检测结果均优于近红外光谱。(3)结合PLS方法，对PP中的乙烯含量进行了研究。对比了不同谱段内PE和PP拉曼光谱的差异，并据此建立了乙烯含量的预测模型，取得了较为理想的检测结果。考察第一项PLS成分，发现其载荷分布能够反映PP的分子结构与乙烯含量间的关系，即乙烯含量与CH2基团的数量成正相关，而与CH3基团、CH基团和C-C键的数量成负相关。将拉曼光谱与近红外光谱的检测结果进行对比，发现拉曼光谱的检测误差略高，但仍具有较高的准确性，乙烯含量预测值与真实值间的r，ARE和RMSE值分别为0.985，4.48％和0.56。(4)对PVC-环已酮溶液的浓度进行了检测。对比了PVC和环已酮的拉曼光谱，并提取出各自的拉曼特征峰，包括PVC中的C-Cl键(620、695cm-1)和环已酮中的脂环族酮(1709cm-1)。通过特征峰内标法，建立了结构简单、物理含义明晰的PVC溶液浓度的预测模型，预测值与真实值间的r，ARE和RMSE值分别为0.994，11.03％和3.15。研究结果表明，拉曼光谱的检测速度快、结果准，能够较好地适用于PE、PP和PVC等聚合物及其溶液性质的检测，对实现聚合物制造和回收过程的实时在线监控具有积极的意义。关键词：拉曼光谱，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，密度，熔融指数，乙烯含量，溶液浓度，主成分分析，偏最小二乘法5.期刊论文窦艳丽.张万喜.张玉杰.周华.汪冬梅.徐经伟.DouYanli.ZhangWanxi.ZhangY