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期刊信息/Journal information
光谱学与光谱分析
光谱学与光谱分析

高松

月刊

1000-0593

chngpxygpfx@vip.sina.com

010-62181070

100081

北京市海淀区学院南路76号钢铁研究总院

光谱学与光谱分析/Journal Spectroscopy and Spectral AnalysisCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊系中国光学学会会刊,由钢铁研究总院、中国科学院物理研究所、北京大学、清华大学联合承办的学术性刊物。刊登主要内容:激光光谱测量、红外、拉曼、紫外、可见光谱、发射光谱、吸收光谱、X-射线荧光光谱、激光显微光谱、光谱化学分析、国内外光谱化学分析最新进展、开创性研究论文、学科发展前沿和最新进展、综合评述、研究简报、问题讨论、书刊评述。本刊适用于冶金、地质、机械、环境保护、国防、天文、医药、农林、化学化工、进出口商检等各领域的科学研究单位、高等院校、光谱仪器制造厂家、从事光谱学与光谱分析的研究人员、高等院校有关专业教师和研究生、有关专业管理干部。《光谱学与光谱分析》为我国首批自然科学核心期刊,中国科协优秀科技期刊,中国科协择优支持基础性、高科技学术期刊,是中国科技论文、中国科学引文数据库、中物理文摘、中国学术期刊文摘的统计源刊,被国外的SCI,AA,CA,EI,MEDLINE,AJ等文献结构收录。
正式出版
收录年代

    荧光探针四苯基-1,3-丁二烯在四环素检测上的应用

    王瑞郑露莹胡博张新宇...
    1321-1329页
    查看更多>>摘要:抗生素具有抗菌活性强、成本低等优点,已广泛应用于生产生活中.然而,抗生素的滥用可能导致其在人体内或食物中的积累,造成公共卫生问题,如引起耳毒性、肾毒性、过敏反应和细菌耐药性.因此,选取具有灵敏度高、选择性好、制备简单、快速、可用于实际样品检测等优点的荧光检测技术,对提高食品安全性和合理用药具有重要意义.基于荧光技术在检测抗生素方面的应用,选取具有AIE效应的典型代表四苯基-1,3-丁二烯(TPB),其具有化学性能稳定、发光性能好、不受溶液条件限制等优点,将其制成荧光探针用来探究TPB的光化学性质及抗生素对其猝灭效应的影响.研究结果表明,TPB的最大激发波长为365 nm,最大发射波长为435 nm,TPB固体有很强的荧光特性;在365 nm的激发波长下,TPB的量子产率为51.9%;在水体积分数为80%时,TPB的荧光效果最佳;荧光探针TPB对四环素类抗生素具有较高的选择性和较强的抗干扰能力,即四环素类抗生素对TPB高度猝灭,满足荧光内滤效应的条件,而磺胺类和喹诺酮类抗生素对TPB猝灭效果不佳;体系荧光强度随着盐酸四环素浓度增加而降低,存在较强的相关性,线性回归方程为y=-1.338x+984.20,检出限为0.042 7 mmol·L-1;在pH≤7时,猝灭效果较好;加入盐酸四环素溶液后,湖水、海水、牛奶体系荧光强度均明显减弱,可以通过荧光强度的变化间接反映四环素类抗生素溶液浓度的变化.通过抗生素猝灭TPB的探究,在环境和食品中抗生素残留量的检测具有重大意义,为人类治理食品和环境中残留的抗生素提供参考.

    荧光检测抗生素聚集诱导发光效应四苯基-1,3-丁二烯

    《光谱学与光谱分析》期刊社决定采用ScholarOne Manuscripts在线投稿审稿系统

    《光谱学与光谱分析》期刊社
    1329页

    蘑菇渣和稻秸堆肥中不同分子量水溶性有机物含量分布和光谱特征

    程澳陈丹任兰天纪文超...
    1330-1337页
    查看更多>>摘要:分子量(MW)是影响堆肥溶解性有机物(DOM)化学性质和环境行为等的重要因素,目前关于堆肥DOM的MW分布等认识仍不清晰.以蘑菇渣堆肥(MRC)和水稻秸秆堆肥(RSC)中DOM为研究对象,采用超滤分级技术对堆肥DOM中不同MW组分进行分级定量和化学表征,进而探究不同堆肥DOM中MW组分的分布和光谱特征.DOC结果显示,MRC和RSC中DOM均以>10 kDa的高分子量(HMW)组分组成为主,分别富集有80%和71%的DOC(溶解性有机碳),而中等分子量(5~10 kDa,MMW)和低分子量(<5 kDa,LMW)组分分别占总DOC的12%~15%和9%~15%,表明HMW是决定腐熟堆肥DOM的化学组成和分子结构的关键物质.光谱特征参数(如SUVA254、E2/E3和HIX)结果显示,不同MW的DOM的芳香化程度和腐殖化程度均呈现相同的趋势,即HMW>MMW>LMW;而BIX和FI值则呈现与之相反的分布规律.结果表明堆肥DOM中HMW(高分子组分)组分富集了较多的芳香环等不饱和共轭结构,而MMW和LMW组分具有更高的自生源贡献.三维荧光-平行因子分析结果显示,堆肥DOM及其MW组分主要由3种类腐殖质(C1-C3)和1种类蛋白质(C4)构成.其中,MRC和RSC中的HMW组分均以长波类腐殖酸(C3)组成为主,其含量分别占HMW组分总荧光强度的34%和85%;而两类堆肥中MMW和LMW组分则以类富里酸(C1,41%~53%)和短波类腐殖酸(C2,25%~36%)组成为主.红外光谱(FTIR)结果表明,堆肥DOM中HMW组分含有更多的疏水性苯环结构,而MMW和LMW组分则具有较多的亲水性含氧官能团(如羰基、羧基等).研究结果促进了对堆肥DOM化学组成和分子结构的认识,为进一步评价堆肥腐熟和稳定化程度及其环境行为等提供了重要的数据参考.

    堆肥水溶性有机物分子量分级光谱特征

    关于《光谱学与光谱分析》调整审稿费收费标准的通知

    《光谱学与光谱分析》期刊社
    1337页

    基于希尔伯特滤波的可擦笔油墨光谱模式识别

    王晓宾张傲林邹颖芳杨蕾...
    1338-1345页
    查看更多>>摘要:文件的真实性是当前诉讼审查阶段的重要工作,可擦笔在司法案件中常被用来进行伪造文书、合同等犯罪行为.针对其油墨成分、笔迹修改等方面的辨识是文件检验领域的重点研究.特殊热感变色颜料是可擦笔油墨的主要成分,其变色原理是随着温度变化会产生笔迹的消失与复现,在65 ℃以上颜色褪去,在-18 ℃以下颜色复现.对其进行种属认定可以对案件证据的真实性进行鉴别,为案件诉讼过程提供支持.高光谱的超高光谱分辨率对高分子材料具有较好的特征选择性,能够有效的对常见油墨成分进行数据采集.该实验收集22个品牌共45份可擦笔油墨样本,可以分为碳化钨笔珠、子弹头笔珠、全针管、半针管四种类型,统一采集450~950 nm波段的高光谱信息.关于光谱数据背景噪声冗余的问题,选用主成分分析法(PCA)对数据进行降维处理,提取特征变量.基于降维后的数据选用不同类型的希尔伯特变换(HT)进行信号滤波,进一步选择有效信号,提升建模效果.样本识别上选用多层感知器(MLP)和径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)两种人工神经网络模型,基于23维主成分提取的特征变量类建模准确率分别为81%,84%,通过希尔伯特高通滤波处理后可以将分类准确率提升至88.9%,92%,能够有效提升识别准确率.为进一步区分不同样本的种类,选择Fisher判别分析方法进行建模,各样本原始数据在FDA模型中识别准确率为44%,经最优PCA-HT处理的FDA建模准确率为93.3%,能够区分出不同的可擦笔油墨类型.结果表明,PCA能够在保留光谱有效信息的基础上进行降维,提升模型精度并且缩短运行时间,相较于原始光谱数据建模效果较好,通过希尔伯特变换后的光谱数据能够进一步完善有效光谱信息,使得建模准确率进一步提升.该实验确定PCA-HT-FDA模型为最佳可擦笔油墨高光谱识别模型,能够为司法鉴定人员提供一定参考.

    可擦笔高光谱滤波器希尔伯特变换模式识别

    猪肉理化指标的近红外光谱无损检测

    刘瑜明王巧华陈远哲刘成康...
    1346-1353页
    查看更多>>摘要:我国是世界上最大的猪肉生产国,同时也是最大的消费国.猪肉的品质影响着人们摄取蛋白质的质量,目前缺乏有效的快速无损检测方法应对巨大的检测需要.为快速测定冷藏猪肉挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值和含水率,提出一种新的猪肉品质检测方法,利用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立冷藏猪肉TVB-N、pH值和含水率的数学模型.以不同种类的白条猪肉为研究对象,选择排酸完成后的猪最长背部肌肉的切块,采集相应猪肉近红外光谱数据并结合化学计量学试验获取TVB-N、pH和含水率的测量值,对比分析采集到的光谱信息和理化指标,发现在8 600~8 450、7 160~6 950、5 300~5 000 cm-1区域出现显著的吸收峰,而8 600~8 450 cm-1附近吸收峰的峰值却明显小于其他吸收峰.使用SPXY(sample set par-titioning based on joint X-Y distances)算法进行数据集划分,将数据集按照3∶1的比例划分成训练集和测试集.使用蒙特卡罗交叉验证法(MCCV)剔除异常数据,通过偏最小二乘法回归(PLSR)建立TVB-N、pH值、含水率和全波段光谱信息的回归关系.利用数据中心化、Savitzky-Golay(S-G)一阶求导、S-G二阶求导、直接差分二阶求导和多元散射校正等方法对原始光谱进行预处理,探寻合适的预处理方式.结果显示:数据中心化、直接差分二阶求导、二阶求导取得较优的试验效果;故结合竞争性自适应重加权算法(CARS)、非信息变量剔除(UVE)、连续投影算法(SPA)等特征波长提取算法建立PLSR特征波段模型并进行分析.结果显示,TVB-N、pH值、含水率的预测模型结构分别为数据中心化-CARS-PLSR、直接差分二阶求导-CARS-PLSR、二阶求导-CARS-PLSR时具有优异的性能,其中训练集相关系数RC分别为0.947 1、0.998 8、0.997 1,均方根误差(RMSE)分别为1.208 8、0.008 7、0.001 5;测试集相关系数RP分别为0.927 5、0.963 0、0.945 9,RMSE分别为1.683 6、0.051 7、0.005 6.综上可知,近红外波段区域与猪肉TVB-N、pH值、含水率存在显著相关性,利用近红外光谱可以准确预测猪肉中TVB-N、pH值和含水率.

    猪肉近红外光谱TVB-NpH含水率

    TLC-SERS同时检测降压类保健食品中五种沙坦类违禁添加成分

    黄丽俊庄顺钱冯永巍杨方威...
    1354-1363页
    查看更多>>摘要:由于人们不健康的饮食结构和生活作息习惯以及人口老龄化等因素,高血压等慢性病发病率逐渐增高,降压类保健食品逐渐受到人们青睐.但是市场中存在不良商家为了提高保健食品的功效,向保健食品中非法添加降压药,尤其是沙坦类降压药的现象.建立了一种薄层色谱层析技术(TLC)与表面增强拉曼光谱(SERS)联用方法,对降压类保健食品中五种可能添加的沙坦类违禁成分(奥美沙坦酯、厄贝沙坦、氯沙坦钾、替米沙坦、缬沙坦)进行同步检测.对五种药物的SERS检测最佳条件进行探究,并通过比较不同成分及配比的TLC展开剂对于五种药物的分离效果,经过大量配方试验后成功得到环己烷-乙酸乙酯-甲醇-冰醋酸=53∶35∶12∶0.25(v/v/v/v)的分离体系,对五种药物具有良好的分离效果.确定实验条件后利用TLC分离技术对样品溶液分别进行初步分离,在薄层板上不同比移值的斑点原位处滴加金胶进行SERS检测,对样品溶液在斑点原位处的SERS光谱进行采集、比较,确定.研究结果表明,五种沙坦类违禁添加成分可通过TLC明确分离,且其SERS光谱特征峰一致、重复性良好,根据各自的特征峰可快速定性分析,检出限在0.1~1 mg·kg-1之间.研究建立的TLC-SERS方法简单、快速,能够为保健食品中违禁添加成分的现场初步快速筛查提供一定参考.

    降压类保健食品沙坦类药物薄层色谱层析-表面增强拉曼光谱联用技术同步检测

    苹果早期瘀伤的近红外光谱和多波段相机成像检测

    杨增荣王怀彬田密密李军会...
    1364-1371页
    查看更多>>摘要:苹果早期轻微瘀伤是影响苹果品质的重要因素.早期轻微瘀伤在可见光下肉眼无法识别,为寻找一种高效的苹果早期轻微瘀伤识别方法,以红富士苹果为研究对象,通过倒立摆装置人为制造不同程度的苹果瘀伤.首先采用傅里叶变换近红外光谱仪采集80个无损样品、60个轻度损伤样品以及60个重度损伤样品各自在损伤后0、10、20和30 min的近红外漫反射光谱;采用SNV作为光谱数据预处理方法,谱区范围选择4 000~9 000 cm-1;主成分个数为9,采用偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)两种方法建立"无损-有损"二分类模型,预测集的平均识别率分别为85.00%和89.80%,模型识别效果有待提高.在以上实验结果的基础上,使用波段范围为1 000~2 350 nm的近红外相机采集无损、轻度瘀伤、中度瘀伤和重度瘀伤的100个苹果样品的近红外图像,相机加装1 150和1 400 nm的滤光片后分别再次采集这些苹果样品的近红外图像,所有图像均在瘀伤产生后立即采集.共采集3个波段、4种瘀伤程度的苹果样本图像共1 200张.提取图像吸光度信息并分别建立KNN、SVM和DT分类模型,DT法"无损-损伤"二分类模型和"无损-轻度-重度"三分类模型的识别率最高,分别为99.00%和94.67%.相比基于近红外光谱的苹果早期外部瘀伤识别方法,近红外相机多波段成像法在苹果表面早期瘀伤和瘀伤程度分类的应用中都有更高的识别准确率.与此同时近红外相机成像方法方便确定瘀伤的位置,这为苹果表面瘀伤的实时在线检测与分类提供了一种快速高效的新思路.

    近红外光谱近红外相机成像苹果早期瘀伤

    本刊声明

    《光谱学与光谱分析》期刊社
    1371页

    不同产地蓝铜矿矿物学及谱学特征研究

    徐翠香陈宇迪邹涛杨颖...
    1372-1378页
    查看更多>>摘要:蓝铜矿是含铜的碳酸盐矿物,它产于铜矿床的氧化带,是一种次生矿物,因此蓝铜矿的出现可作为寻找原生铜矿床的标志.国内学者对蓝铜矿的谱学研究比较少,且对世界不同著名产地蓝铜矿矿物学与谱学特征对比是空白区.通过扫描电镜能谱分析仪、粉晶X射线衍射仪、同步热分析仪、红外光谱仪等仪器对2块中国产地蓝铜矿矿物样品(安徽六峰山、广东阳春)与2块外国产地蓝铜矿矿物样品(老挝、澳大利亚)的成分、结构及谱学特征进行了分析与探讨.能谱元素分析结果显示4块矿物样品的主要元素为C、O、Cu三种元素.X衍射结果表明除产于安徽六峰山矿物外,其他3种产地矿物X衍射物相分析结果均为蓝铜矿Cu3(OH)2(CO3)2.产于安徽六峰山矿物除了主物相蓝铜矿的衍射峰外,在其他位置也检测出衍射峰,表明产于安徽六峰山的矿物含有第二物相孔雀石CuCO3·Cu(OH)2.从同步热分析仪热重曲线可以看出主要有两个失重台阶,300 ℃之前的失重可能是蓝铜矿中含有小部分的孔雀石的分解失重,而300~600 ℃的失重对应的是蓝铜矿的分解失重.从红外光谱上看主要的红外峰为蓝铜矿的特征峰,四个不同产地的红外光谱比较相似.结合蓝铜矿的外观特征,可为不同产地蓝铜矿的产地鉴定和检测提供依据.

    蓝铜矿能谱分析X衍射物相分析同步热分析红外光谱