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二維相關(guān)譜技術(shù)及其應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787030719331
- 條形碼：9787030719331 ; 978-7-03-071933-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
二維相關(guān)譜技術(shù)及其應(yīng)用 本書特色
全面闡述了二維相關(guān)光譜的概念、特點(diǎn)、**發(fā)展及其應(yīng)用。
二維相關(guān)譜技術(shù)及其應(yīng)用 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書全面闡述了二維相關(guān)光譜的概念、特點(diǎn)、近期新發(fā)展及其應(yīng)用。全書由兩大部分組成：**部分（第1章、第2章）分析了二維相關(guān)光譜技術(shù)的產(chǎn)生、特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了近年來(lái)二維相關(guān)光譜技術(shù)發(fā)展的新理論和方法；第二部分（第3~6章）重點(diǎn)闡述了二維相關(guān)光譜技術(shù)在乳制品、食品安全、醫(yī)藥學(xué)和環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用。 本書可供光譜傳感、過(guò)程檢測(cè)、監(jiān)控診斷技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和科研人員參考閱讀。
二維相關(guān)譜技術(shù)及其應(yīng)用 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 傳統(tǒng)光譜技術(shù) 1
1.2 二維相關(guān)光譜技術(shù) 1
1.2.1 二維相關(guān)光譜的特點(diǎn) 1
1.2.2 二維相關(guān)光譜探針的多樣性 2
1.2.3 二維相關(guān)光譜外擾的多樣性 3
1.3 二維相關(guān)光譜技術(shù)的應(yīng)用 5
參考文獻(xiàn) 5
第2章 二維相關(guān)光譜學(xué)原理 8
2.1 廣義二維相關(guān)光譜理論 8
2.1.1 二維相關(guān)光譜理論的提出 9
2.1.2 二維相關(guān)光譜的計(jì)算 9
2.1.3 二維相關(guān)光譜的表示形式 11
2.1.4 二維相關(guān)光譜的特性 14
2.1.5 二維相關(guān)光譜的優(yōu)勢(shì) 15
2.2 Pareto二維相關(guān)分析 16
2.2.1 Pareto二維相關(guān)的計(jì)算 16
2.2.2 Pareto二維相關(guān)的應(yīng)用 17
2.3 樣品-樣品二維相關(guān)分析 17
2.3.1 樣品-樣品二維相關(guān)的計(jì)算 17
2.3.2 樣品-樣品二維相關(guān)分析的應(yīng)用 18
2.4 雜化二維相關(guān)分析 19
2.4.1 雜化二維相關(guān)的計(jì)算 19
2.4.2 常用的雜化二維相關(guān)分析 20
2.4.3 雜化二維相關(guān)分析的應(yīng)用 21
2.5 異譜二維相關(guān)分析 23
2.5.1 異譜二維相關(guān)的計(jì)算 24
2.5.2 異譜二維相關(guān)的特點(diǎn) 24
2.5.3 異譜二維相關(guān)分析的應(yīng)用 24
2.6 移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析 26
2.6.1 移動(dòng)窗口二維相關(guān)的計(jì)算 26
2.6.2 移動(dòng)窗口二維相關(guān)的特點(diǎn) 28
2.6.3 移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析的應(yīng)用 30
2.7 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析 30
2.7.1 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)的計(jì)算 31
2.7.2 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)的特點(diǎn) 31
2.7.3 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析的應(yīng)用 32
2.8 Double二維相關(guān)分析 33
2.8.1 Double二維相關(guān)的計(jì)算 34
2.8.2 Double二維相關(guān)分析的應(yīng)用 36
2.9 投影二維相關(guān)分析 37
2.9.1 投影二維相關(guān)的計(jì)算 37
2.9.2 投影二維相關(guān)的特點(diǎn) 38
2.9.3 投影二維相關(guān)分析的應(yīng)用 39
2.10 2D-CDS 41
2.10.1 2D-CDS的計(jì)算 41
2.10.2 2D-CDS的特點(diǎn) 42
2.10.3 2D-CDS的應(yīng)用 42
2.11 修訂二維相關(guān)分析 43
2.11.1 修訂二維相關(guān)的計(jì)算 44
2.11.2 修訂二維相關(guān)的特點(diǎn) 45
2.12 2T2D相關(guān)分析 45
2.12.1 2T2D相關(guān)的計(jì)算 45
2.12.2 2T2D相關(guān)的特點(diǎn) 46
2.12.3 2T2D相關(guān)分析的應(yīng)用 46
2.12.4 2T2D相關(guān)分析的應(yīng)用前景 48
參考文獻(xiàn) 48
第3章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在乳制品檢測(cè)中的應(yīng)用 54
3.1 二維相關(guān)光譜的摻雜牛奶特征信息提取 54
3.1.1 摻雜尿素牛奶二維相關(guān)譜特性 54
3.1.2 摻雜三聚氰胺牛奶二維相關(guān)譜特性 59
3.1.3 重構(gòu)二維相關(guān)譜，挖掘特征光譜信息 64
3.2 二維相關(guān)光譜歐氏距離摻雜牛奶檢測(cè) 67
3.2.1 二維相關(guān)譜歐氏距離判別摻雜牛奶原理 67
3.2.2 歐氏距離摻雜牛奶的判別 68
3.3 同譜二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 72
3.3.1 二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶K-OPLS判別 72
3.3.2 二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶N(yùn)-PLS判別 78
3.3.3 二維中紅外相關(guān)譜N-PLS判別 83
3.3.4 二維中紅外相關(guān)譜K-OPLS判別 86
3.4 二維相關(guān)譜定量分析摻雜牛奶 89
3.4.1 二維近紅外相關(guān)譜定量分析牛奶中尿素 89
3.4.2 二維近紅外相關(guān)譜定量分析牛奶中三聚氰胺 91
3.5 異譜二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 93
3.5.1 異譜二維相關(guān)譜原理 93
3.5.2 異譜摻雜淀粉牛奶N(yùn)-PLS判別 94
3.5.3 異譜摻雜三聚氰胺牛奶N(yùn)-PLS判別 97
3.6 同步-異步二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 99
3.6.1 同步-異步二維相關(guān)譜融合方法 99
3.6.2 同步-異步二維相關(guān)譜N-PLS判別 100
3.7 自相關(guān)光譜摻雜奶粉檢測(cè) 103
3.7.1 自相關(guān)譜的獲取 103
3.7.2 摻雜奶粉判別 103
3.8 參數(shù)化和參量化二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 105
3.8.1 二維相關(guān)譜的參數(shù)化和參量化 106
3.8.2 參數(shù)化二維近紅外相關(guān)譜LS-SVM判別 108
3.8.3 參數(shù)化二維中紅外相關(guān)譜LS-SVM判別 112
3.8.4 參量化二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶LS-SVM判別 114
3.8.5 參量化二維中紅外相關(guān)譜摻雜牛奶LS-SVM判別 117
3.9 二維相關(guān)光譜圖像摻雜牛奶檢測(cè) 119
3.9.1 二維相關(guān)譜圖像的灰度統(tǒng)計(jì)判別 119
3.9.2 二維相關(guān)譜圖像不變矩特征摻雜牛奶判別 123
3.9.3 二維相關(guān)譜圖像的灰度共生矩陣特征摻雜牛奶判別 126
參考文獻(xiàn) 130
第4章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用 134
4.1 食用油檢測(cè) 134
4.1.1 二維相關(guān)光譜比對(duì)法食用油品質(zhì)檢測(cè) 134
4.1.2 同譜二維相關(guān)光譜摻假食用油檢測(cè) 139
4.1.3 二維相關(guān)譜定量分析摻假芝麻油 146
4.1.4 自相關(guān)譜摻假食用油檢測(cè) 148
4.1.5 融合同步和異步二維相關(guān)光譜食用油品質(zhì)檢測(cè) 151
4.1.6 異譜二維相關(guān)光譜摻假食用油檢測(cè) 159
4.2 酒類檢測(cè) 165
4.2.1 摻假酒類二維相關(guān)譜特征信息提取 165
4.2.2 基于二維相關(guān)譜定量分析摻假白酒 170
4.2.3 二維相關(guān)光譜葡萄酒種類檢測(cè) 172
4.2.4 二維相關(guān)光譜葡萄酒發(fā)酵過(guò)程檢測(cè) 173
4.2.5 基于二維相關(guān)光譜白酒品質(zhì)檢測(cè) 173
4.3 肉類檢測(cè) 174
4.3.1 二維相關(guān)光譜肉類蒸煮過(guò)程檢測(cè) 174
4.3.2 二維相關(guān)光譜肉類冷凍過(guò)程檢測(cè) 175
4.3.3 二維相關(guān)光譜冷凍肉消解過(guò)程檢測(cè) 176
4.3.4 二維相關(guān)光譜肉類質(zhì)量檢測(cè) 177
4.4 蜂蜜檢測(cè) 180
4.4.1 二維中紅外相關(guān)譜摻假蜂蜜判別 180
4.4.2 二維近紅外相關(guān)譜蜂蜜脫水過(guò)程檢測(cè) 183
4.5 茶葉檢測(cè) 185
4.5.1 二維紫外-熒光相關(guān)譜紅茶中色素特征信息提取 185
4.5.2 二維拉曼相關(guān)譜茶葉中“毒死蜱”特征信息提取 187
4.5.3 二維中紅外相關(guān)譜不同品種茶葉鑒別 188
4.6 水果檢測(cè) 189
4.6.1 二維相關(guān)光譜不同成熟期水果品質(zhì)檢測(cè) 189
4.6.2 二維相關(guān)光譜水果儲(chǔ)藏階段品質(zhì)檢測(cè) 190
4.6.3 二維相關(guān)光譜病變水果檢測(cè) 191
4.6.4 二維相關(guān)光譜果汁純度檢測(cè) 192
4.7 在食品其他檢測(cè)方面的應(yīng)用 193
4.7.1 建模變量的選擇 193
4.7.2 食品加工過(guò)程檢測(cè) 195
參考文獻(xiàn) 198
第5章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用 202
5.1 中藥產(chǎn)地鑒別 202
5.1.1 不同產(chǎn)地茯苓皮 202
5.1.2 不同產(chǎn)地藥用蕈菌 202
5.1.3 不同產(chǎn)地仙鶴草 204
5.1.4 不同產(chǎn)地老鸛草 204
5.1.5 不同產(chǎn)地藿香 205
5.1.6 不同產(chǎn)地沙棘 205
5.2 不同種藥材鑒定 206
5.2.1 不同靈芝 206
5.2.2 不同黨參 207
5.2.3 不同貓須草 207
5.2.4 不同羌活 208
5.2.5 黑豆和牽牛子 208
5.2.6 金銀花和山銀花 209
5.2.7 川芎和當(dāng)歸 210
5.3 不同栽培方式中藥材鑒別 211
5.3.1 不同栽培金線蓮 211
5.3.2 不同栽培丹參 212
5.3.3 不同栽培重樓根 212
5.4 中藥炮制過(guò)程分析 213
5.4.1 附子 213
5.4.2 草烏 214
5.4.3 蔓荊子 216
5.4.4 三七 217
5.4.5 黃芩 219
5.5 真?zhèn)嗡幤疯b定 219
5.5.1 真?zhèn)味x夏草 219
5.5.2 真?zhèn)纬料恪?20
5.5.3 真?zhèn)螆A葉錦香草 221
5.5.4 真?zhèn)伟咨帧?22
5.6 保健品鑒別 222
5.6.1 靈芝粉 222
5.6.2 人參和曬洋參 224
5.6.3 螺旋藻 225
5.6.4 蜂膠 226
5.7 藥物的結(jié)構(gòu)和活性表征 226
5.7.1 抗壞血酸藥物結(jié)構(gòu)表征 226
5.7.2 山梔子的活性表征 227
5.7.3 芍藥甘草湯活性表征 228
5.8 其他應(yīng)用 228
參考文獻(xiàn) 229
第6章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用 234
6.1 水環(huán)境檢測(cè) 234
6.1.1 水中污染物特征信息提取 234
6.1.2 水中腐殖酸與PAHs之間相互作用 244
6.1.3 水中PAHs檢測(cè) 248
6.1.4 水中農(nóng)藥檢測(cè) 251
6.1.5 海洋環(huán)境檢測(cè) 254
6.2 土壤環(huán)境檢測(cè) 256
6.2.1 土壤中PAHs特征信息提取 256
6.2.2 土壤屬性對(duì)PAHs熒光特性的影響 262
6.2.3 土壤中PAHs檢測(cè) 266
6.2.4 土壤修復(fù)檢測(cè) 269
6.2.5 土壤理化參數(shù)檢測(cè) 271
6.2.6 土壤養(yǎng)分檢測(cè) 272
6.3 氣體環(huán)境檢測(cè) 273
6.3.1 氣溶膠檢測(cè) 273
6.3.2 同分異構(gòu)體氣體檢測(cè) 274
6.3.3 SO2檢測(cè) 275
6.4 環(huán)境中離子間相互作用 276
6.4.1 重金屬對(duì)DOM構(gòu)型的影響 276
6.4.2 DOM與金屬離子絡(luò)合作用 277
6.4.3 DOM與納米粒子相互作用 282
6.5 堆肥高溫發(fā)酵過(guò)程檢測(cè) 282
參考文獻(xiàn) 284
前言
第1章 緒論 1
1.1 傳統(tǒng)光譜技術(shù) 1
1.2 二維相關(guān)光譜技術(shù) 1
1.2.1 二維相關(guān)光譜的特點(diǎn) 1
1.2.2 二維相關(guān)光譜探針的多樣性 2
1.2.3 二維相關(guān)光譜外擾的多樣性 3
1.3 二維相關(guān)光譜技術(shù)的應(yīng)用 5
參考文獻(xiàn) 5
第2章 二維相關(guān)光譜學(xué)原理 8
2.1 廣義二維相關(guān)光譜理論 8
2.1.1 二維相關(guān)光譜理論的提出 9
2.1.2 二維相關(guān)光譜的計(jì)算 9
2.1.3 二維相關(guān)光譜的表示形式 11
2.1.4 二維相關(guān)光譜的特性 14
2.1.5 二維相關(guān)光譜的優(yōu)勢(shì) 15
2.2 Pareto二維相關(guān)分析 16
2.2.1 Pareto二維相關(guān)的計(jì)算 16
2.2.2 Pareto二維相關(guān)的應(yīng)用 17
2.3 樣品-樣品二維相關(guān)分析 17
2.3.1 樣品-樣品二維相關(guān)的計(jì)算 17
2.3.2 樣品-樣品二維相關(guān)分析的應(yīng)用 18
2.4 雜化二維相關(guān)分析 19
2.4.1 雜化二維相關(guān)的計(jì)算 19
2.4.2 常用的雜化二維相關(guān)分析 20
2.4.3 雜化二維相關(guān)分析的應(yīng)用 21
2.5 異譜二維相關(guān)分析 23
2.5.1 異譜二維相關(guān)的計(jì)算 24
2.5.2 異譜二維相關(guān)的特點(diǎn) 24
2.5.3 異譜二維相關(guān)分析的應(yīng)用 24
2.6 移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析 26
2.6.1 移動(dòng)窗口二維相關(guān)的計(jì)算 26
2.6.2 移動(dòng)窗口二維相關(guān)的特點(diǎn) 28
2.6.3 移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析的應(yīng)用 30
2.7 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析 30
2.7.1 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)的計(jì)算 31
2.7.2 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)的特點(diǎn) 31
2.7.3 擾動(dòng)相關(guān)移動(dòng)窗口二維相關(guān)分析的應(yīng)用 32
2.8 Double二維相關(guān)分析 33
2.8.1 Double二維相關(guān)的計(jì)算 34
2.8.2 Double二維相關(guān)分析的應(yīng)用 36
2.9 投影二維相關(guān)分析 37
2.9.1 投影二維相關(guān)的計(jì)算 37
2.9.2 投影二維相關(guān)的特點(diǎn) 38
2.9.3 投影二維相關(guān)分析的應(yīng)用 39
2.10 2D-CDS 41
2.10.1 2D-CDS的計(jì)算 41
2.10.2 2D-CDS的特點(diǎn) 42
2.10.3 2D-CDS的應(yīng)用 42
2.11 修訂二維相關(guān)分析 43
2.11.1 修訂二維相關(guān)的計(jì)算 44
2.11.2 修訂二維相關(guān)的特點(diǎn) 45
2.12 2T2D相關(guān)分析 45
2.12.1 2T2D相關(guān)的計(jì)算 45
2.12.2 2T2D相關(guān)的特點(diǎn) 46
2.12.3 2T2D相關(guān)分析的應(yīng)用 46
2.12.4 2T2D相關(guān)分析的應(yīng)用前景 48
參考文獻(xiàn) 48
第3章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在乳制品檢測(cè)中的應(yīng)用 54
3.1 二維相關(guān)光譜的摻雜牛奶特征信息提取 54
3.1.1 摻雜尿素牛奶二維相關(guān)譜特性 54
3.1.2 摻雜三聚氰胺牛奶二維相關(guān)譜特性 59
3.1.3 重構(gòu)二維相關(guān)譜，挖掘特征光譜信息 64
3.2 二維相關(guān)光譜歐氏距離摻雜牛奶檢測(cè) 67
3.2.1 二維相關(guān)譜歐氏距離判別摻雜牛奶原理 67
3.2.2 歐氏距離摻雜牛奶的判別 68
3.3 同譜二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 72
3.3.1 二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶K-OPLS判別 72
3.3.2 二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶N(yùn)-PLS判別 78
3.3.3 二維中紅外相關(guān)譜N-PLS判別 83
3.3.4 二維中紅外相關(guān)譜K-OPLS判別 86
3.4 二維相關(guān)譜定量分析摻雜牛奶 89
3.4.1 二維近紅外相關(guān)譜定量分析牛奶中尿素 89
3.4.2 二維近紅外相關(guān)譜定量分析牛奶中三聚氰胺 91
3.5 異譜二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 93
3.5.1 異譜二維相關(guān)譜原理 93
3.5.2 異譜摻雜淀粉牛奶N(yùn)-PLS判別 94
3.5.3 異譜摻雜三聚氰胺牛奶N(yùn)-PLS判別 97
3.6 同步-異步二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 99
3.6.1 同步-異步二維相關(guān)譜融合方法 99
3.6.2 同步-異步二維相關(guān)譜N-PLS判別 100
3.7 自相關(guān)光譜摻雜奶粉檢測(cè) 103
3.7.1 自相關(guān)譜的獲取 103
3.7.2 摻雜奶粉判別 103
3.8 參數(shù)化和參量化二維相關(guān)光譜摻雜牛奶檢測(cè) 105
3.8.1 二維相關(guān)譜的參數(shù)化和參量化 106
3.8.2 參數(shù)化二維近紅外相關(guān)譜LS-SVM判別 108
3.8.3 參數(shù)化二維中紅外相關(guān)譜LS-SVM判別 112
3.8.4 參量化二維近紅外相關(guān)譜摻雜牛奶LS-SVM判別 114
3.8.5 參量化二維中紅外相關(guān)譜摻雜牛奶LS-SVM判別 117
3.9 二維相關(guān)光譜圖像摻雜牛奶檢測(cè) 119
3.9.1 二維相關(guān)譜圖像的灰度統(tǒng)計(jì)判別 119
3.9.2 二維相關(guān)譜圖像不變矩特征摻雜牛奶判別 123
3.9.3 二維相關(guān)譜圖像的灰度共生矩陣特征摻雜牛奶判別 126
參考文獻(xiàn) 130
第4章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用 134
4.1 食用油檢測(cè) 134
4.1.1 二維相關(guān)光譜比對(duì)法食用油品質(zhì)檢測(cè) 134
4.1.2 同譜二維相關(guān)光譜摻假食用油檢測(cè) 139
4.1.3 二維相關(guān)譜定量分析摻假芝麻油 146
4.1.4 自相關(guān)譜摻假食用油檢測(cè) 148
4.1.5 融合同步和異步二維相關(guān)光譜食用油品質(zhì)檢測(cè) 151
4.1.6 異譜二維相關(guān)光譜摻假食用油檢測(cè) 159
4.2 酒類檢測(cè) 165
4.2.1 摻假酒類二維相關(guān)譜特征信息提取 165
4.2.2 基于二維相關(guān)譜定量分析摻假白酒 170
4.2.3 二維相關(guān)光譜葡萄酒種類檢測(cè) 172
4.2.4 二維相關(guān)光譜葡萄酒發(fā)酵過(guò)程檢測(cè) 173
4.2.5 基于二維相關(guān)光譜白酒品質(zhì)檢測(cè) 173
4.3 肉類檢測(cè) 174
4.3.1 二維相關(guān)光譜肉類蒸煮過(guò)程檢測(cè) 174
4.3.2 二維相關(guān)光譜肉類冷凍過(guò)程檢測(cè) 175
4.3.3 二維相關(guān)光譜冷凍肉消解過(guò)程檢測(cè) 176
4.3.4 二維相關(guān)光譜肉類質(zhì)量檢測(cè) 177
4.4 蜂蜜檢測(cè) 180
4.4.1 二維中紅外相關(guān)譜摻假蜂蜜判別 180
4.4.2 二維近紅外相關(guān)譜蜂蜜脫水過(guò)程檢測(cè) 183
4.5 茶葉檢測(cè) 185
4.5.1 二維紫外-熒光相關(guān)譜紅茶中色素特征信息提取 185
4.5.2 二維拉曼相關(guān)譜茶葉中“毒死蜱”特征信息提取 187
4.5.3 二維中紅外相關(guān)譜不同品種茶葉鑒別 188
4.6 水果檢測(cè) 189
4.6.1 二維相關(guān)光譜不同成熟期水果品質(zhì)檢測(cè) 189
4.6.2 二維相關(guān)光譜水果儲(chǔ)藏階段品質(zhì)檢測(cè) 190
4.6.3 二維相關(guān)光譜病變水果檢測(cè) 191
4.6.4 二維相關(guān)光譜果汁純度檢測(cè) 192
4.7 在食品其他檢測(cè)方面的應(yīng)用 193
4.7.1 建模變量的選擇 193
4.7.2 食品加工過(guò)程檢測(cè) 195
參考文獻(xiàn) 198
第5章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用 202
5.1 中藥產(chǎn)地鑒別 202
5.1.1 不同產(chǎn)地茯苓皮 202
5.1.2 不同產(chǎn)地藥用蕈菌 202
5.1.3 不同產(chǎn)地仙鶴草 204
5.1.4 不同產(chǎn)地老鸛草 204
5.1.5 不同產(chǎn)地藿香 205
5.1.6 不同產(chǎn)地沙棘 205
5.2 不同種藥材鑒定 206
5.2.1 不同靈芝 206
5.2.2 不同黨參 207
5.2.3 不同貓須草 207
5.2.4 不同羌活 208
5.2.5 黑豆和牽牛子 208
5.2.6 金銀花和山銀花 209
5.2.7 川芎和當(dāng)歸 210
5.3 不同栽培方式中藥材鑒別 211
5.3.1 不同栽培金線蓮 211
5.3.2 不同栽培丹參 212
5.3.3 不同栽培重樓根 212
5.4 中藥炮制過(guò)程分析 213
5.4.1 附子 213
5.4.2 草烏 214
5.4.3 蔓荊子 216
5.4.4 三七 217
5.4.5 黃芩 219
5.5 真?zhèn)嗡幤疯b定 219
5.5.1 真?zhèn)味x夏草 219
5.5.2 真?zhèn)纬料恪?20
5.5.3 真?zhèn)螆A葉錦香草 221
5.5.4 真?zhèn)伟咨帧?22
5.6 保健品鑒別 222
5.6.1 靈芝粉 222
5.6.2 人參和曬洋參 224
5.6.3 螺旋藻 225
5.6.4 蜂膠 226
5.7 藥物的結(jié)構(gòu)和活性表征 226
5.7.1 抗壞血酸藥物結(jié)構(gòu)表征 226
5.7.2 山梔子的活性表征 227
5.7.3 芍藥甘草湯活性表征 228
5.8 其他應(yīng)用 228
參考文獻(xiàn) 229
第6章 二維相關(guān)光譜分析技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用 234
6.1 水環(huán)境檢測(cè) 234
6.1.1 水中污染物特征信息提取 234
6.1.2 水中腐殖酸與PAHs之間相互作用 244
6.1.3 水中PAHs檢測(cè) 248
6.1.4 水中農(nóng)藥檢測(cè) 251
6.1.5 海洋環(huán)境檢測(cè) 254
6.2 土壤環(huán)境檢測(cè) 256
6.2.1 土壤中PAHs特征信息提取 256
6.2.2 土壤屬性對(duì)PAHs熒光特性的影響 262
6.2.3 土壤中PAHs檢測(cè) 266
6.2.4 土壤修復(fù)檢測(cè) 269
6.2.5 土壤理化參數(shù)檢測(cè) 271
6.2.6 土壤養(yǎng)分檢測(cè) 272
6.3 氣體環(huán)境檢測(cè) 273
6.3.1 氣溶膠檢測(cè) 273
6.3.2 同分異構(gòu)體氣體檢測(cè) 274
6.3.3 SO2檢測(cè) 275
6.4 環(huán)境中離子間相互作用 276
6.4.1 重金屬對(duì)DOM構(gòu)型的影響 276
6.4.2 DOM與金屬離子絡(luò)合作用 277
6.4.3 DOM與納米粒子相互作用 282
6.5 堆肥高溫發(fā)酵過(guò)程檢測(cè) 282
參考文獻(xiàn) 284
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二維相關(guān)譜技術(shù)及其應(yīng)用 節(jié)選
第1章緒論 1.1傳統(tǒng)光譜技術(shù) 隨著光譜檢測(cè)新器件、新數(shù)學(xué)手段的不斷發(fā)展，光譜分析檢測(cè)技術(shù)和光譜儀器以其特有的高靈敏度、高分辨率、高速度、無(wú)損傷、無(wú)污染、抗干擾、可遙感等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于食品、制藥、材料和環(huán)境等領(lǐng)域⑴。 在傳統(tǒng)的光譜學(xué)分析方法中，光譜圖通常用平面圖形來(lái)表征，即通常用波長(zhǎng)、波數(shù)或頻率等為橫坐標(biāo)，研究體系相應(yīng)于此變量變化的光譜學(xué)特性，通常用吸光度、透過(guò)率、反射率或發(fā)光強(qiáng)度等為縱坐標(biāo)。由于傳統(tǒng)的光譜技術(shù)僅能提供研究體系光譜學(xué)特性隨單變量的變化情況，因此，傳統(tǒng)的光譜技術(shù)無(wú)法對(duì)研究體系中微弱變化的、覆蓋的、重疊的峰進(jìn)行特征信息提取，無(wú)法表征不同變量下光譜學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，無(wú)法對(duì)光譜學(xué)性質(zhì)進(jìn)行有效解析，無(wú)法提供研究體系中分子之間的相互作用信息。而對(duì)于復(fù)雜研究體系，由于與研究體系光譜學(xué)性質(zhì)有關(guān)的變化量常常不止一個(gè)，當(dāng)研究體系同時(shí)受到多個(gè)因素(外擾)影響，且這些因素之間又存在相關(guān)性時(shí)，傳統(tǒng)的光譜技術(shù)就顯得無(wú)能為力了[2]。 1.2二維相關(guān)光譜技術(shù) 二維相關(guān)光譜的概念*早來(lái)源于核磁共振波譜分析(nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR)領(lǐng)域，并得到廣泛應(yīng)用。直到1986年，日本化學(xué)家Noda對(duì)二維NMR技術(shù)進(jìn)行概念性突破，即將核磁實(shí)驗(yàn)中多脈沖技術(shù)作為一種對(duì)研究體系的外部擾動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，1989年，Noda在對(duì)紅外信號(hào)時(shí)間分辨檢測(cè)的基礎(chǔ)上，首次將該技術(shù)應(yīng)用于紅外光譜，提出了二維紅外相關(guān)譜的概念[3]。1993年，Noda又對(duì)原有的理論進(jìn)行了改進(jìn)，打破了外擾波形僅可為正弦波形的局限，將其拓展到能引起光譜信號(hào)變化的任何外擾，如：溫度、濃度、pH值等，并且用Hlbert變換代替了原來(lái)的Founer變換，縮短了二維相關(guān)計(jì)算的時(shí)間，提出了廣義二維相關(guān)光譜理論，自此二維相關(guān)光譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展。近二十年來(lái)，Noda多次對(duì)二維相關(guān)光譜的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行綜述。 1.2.1二維相關(guān)光譜的特點(diǎn) 在二維相關(guān)光譜學(xué)分析中，相關(guān)圖譜具有X和兩個(gè)獨(dú)立的變量軸，以及表征研究體系相關(guān)譜學(xué)性質(zhì)的因變量z軸，所形成的三維光譜圖。在相關(guān)圖譜中這兩個(gè)獨(dú)立的變量可以相同，也可以不同，常用的變量有波長(zhǎng)、波數(shù)或頻率、溫度、壓力等。因此，二維相關(guān)光譜可以表征研究體系光譜學(xué)性質(zhì)隨兩個(gè)變量變化的情況，以及兩個(gè)變量之間的相關(guān)性。 與傳統(tǒng)的光譜技術(shù)相比，二維相關(guān)光譜技術(shù)將研究體系光譜學(xué)信號(hào)擴(kuò)展到第二維上，可提供研究體系中不同組分官能團(tuán)吸收峰之間的相關(guān)信息，可有效地對(duì)弱峰、覆蓋峰、偏移峰進(jìn)行解析，具有較高的光譜分辨率。二維相關(guān)光譜體現(xiàn)的是研究體系中各組分相應(yīng)于“特定外擾”的變化情況，以及這些變化之間相互的聯(lián)系。所謂的“特定外擾”指的是根據(jù)研究目標(biāo)有目的地選擇一種方式對(duì)光譜進(jìn)行調(diào)制[9]。外擾一研究體系的變化一二維相關(guān)光譜是一一對(duì)應(yīng)的。即使是同一種體系，采用不同的“外擾”就會(huì)得到不同性質(zhì)的二維相關(guān)圖譜。因此，二維相關(guān)光譜技術(shù)具有較好的選擇性，可根據(jù)研究的目標(biāo)，選擇合適的“外擾”，以便體現(xiàn)所需的信息。同時(shí)，通過(guò)同譜或異譜二維相關(guān)光譜交叉峰的正負(fù)和有無(wú)可以分析信息來(lái)源，提高了光譜的解釋能力[10]。 隨著二維相關(guān)光譜技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，會(huì)不斷出現(xiàn)新理論和相關(guān)算法[11，12]，如在第2章介紹的樣品-樣品二維相關(guān)分析、雜化二維相關(guān)分析、移動(dòng)窗口二維相關(guān)譜分析、投影二維相關(guān)分析、Double二維相關(guān)分析、2D-CDS(two-dimensional codistribution spectroscopy)、修訂二維相關(guān)分析和2T2D(two-tracetwo-dimensional)相關(guān)分析等，這些新的相關(guān)分析技術(shù)都有自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)[13]。 1.2.2二維相關(guān)光譜探針的多樣性 Noda將二維相關(guān)技術(shù)從狹義拓展到廣義之后，二維相關(guān)光譜計(jì)算的應(yīng)用范圍也從*初的二維核磁譜拓展到多種光譜探針領(lǐng)域，包括中紅外光譜、近紅外光譜、拉曼光譜、紫外-可見光譜、熒光光譜、NMR、X射線等，以及上述兩種探針相結(jié)合的異譜相關(guān)分析。 1.中紅外光譜 中紅外光譜是二維相關(guān)光譜技術(shù)*廣泛使用的探針[8]，其表征的是研究體系中分子官能團(tuán)基頻振動(dòng)信息，能提供聚合物、蛋白質(zhì)和其他材料結(jié)構(gòu)變化與性能之間的關(guān)系，這些是傳統(tǒng)光譜技術(shù)無(wú)法提供的。Noda統(tǒng)計(jì)了從2015年7月1日到2017年5月31日期間國(guó)內(nèi)外發(fā)表的302篇二維相關(guān)論文中，其中59%采用的是二維中紅外相關(guān)譜技術(shù)，包括衰減全反射光譜、中紅外反射吸收光譜、漫反射中紅外傅里葉變換光譜、表面增強(qiáng)紅外吸收光譜、光聲光譜、紅外二向色性、顯微紅外光譜等。同時(shí)也有將中紅外光譜技術(shù)與其他探針相結(jié)合異譜二維相關(guān)的研究，如近紅外光譜、拉曼光譜、NMR、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、和頻振動(dòng)光譜、質(zhì)譜和色譜等。 2.近紅外光譜 近紅外光譜是二維相關(guān)光譜技術(shù)常用的探針，其表征的是研究體系中C—H、O—H、N-H等含氫基團(tuán)的合頻和倍頻信息，能提供研究體系的組成、構(gòu)象、結(jié)晶、分子內(nèi)和分子間氫鍵之間的相互作用。二維近紅外相關(guān)譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)也被應(yīng)用于復(fù)雜體系的定性定量分析。同時(shí)，近紅外光譜技術(shù)經(jīng)常與中紅外光譜技術(shù)探針相結(jié)合，通過(guò)中紅外光譜指紋信息，對(duì)近紅外重疊的、覆蓋的合頻和倍頻信息進(jìn)行確認(rèn)。 3.拉曼光譜 拉曼光譜也是研究者在使用二維相關(guān)光譜技術(shù)時(shí)比較歡迎的探針，其表征的是研究體系中分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)方面的特征信息。302篇二維相關(guān)論文中，其中10%采用的是二維拉曼相關(guān)譜技術(shù)，包括表面增強(qiáng)拉曼光譜、紫外可見共振拉曼光譜、拉曼顯微成像、拉曼光活性、飛秒受激拉曼光譜、共焦顯微拉曼和空間偏移拉曼光譜等。同時(shí)也有將拉曼光譜技術(shù)與其他探針相結(jié)合異譜二維相關(guān)的報(bào)道，如：中紅外、質(zhì)譜、和頻振動(dòng)等。由于拉曼光譜與中紅外光譜具有互補(bǔ)性，即凡是具有對(duì)稱中心的分子或基團(tuán)，如果有紅外活性，則沒(méi)有拉曼活性；反之，如果沒(méi)有紅外活性，則拉曼活性比較明顯。因此，異譜二維拉曼-紅外光譜常在研究中被采用。 4.熒光光譜 熒光光譜相對(duì)于其他光譜技術(shù)，具有較高的靈敏度和選擇性，也被用于聚合物、生物材料、食品和環(huán)境等領(lǐng)域的二維相關(guān)分析中。在異譜相關(guān)應(yīng)用中，熒光光譜常與紫外-可見吸收光譜相結(jié)合來(lái)進(jìn)行分析。 5.其他探針 隨著二維相關(guān)光譜技術(shù)應(yīng)用范圍和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其可選擇的探針不僅僅局限于上述光譜探針。X射線和散射探針，包括X射線小角散射(small angle X-ray scattering，SAXS)、廣角X射線衍射(wide angle X-ray scattering，WAXS)、X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy，XPS)以及異譜相關(guān)：XRD-NMR、XRD-質(zhì)譜、SAXS-紫外可見光譜、SAXS-拉曼光譜，WAXS與紅外光譜等。此外，也有使用質(zhì)譜、高效液相色譜、電子自旋共振、介質(zhì)弛豫、熱重分析和差示掃描量熱法等作為探針進(jìn)行二維相關(guān)分析。 1.2.3二維相關(guān)光譜外擾的多樣性 當(dāng)任意外擾作用于樣品體系時(shí)，樣品的各種化學(xué)組成會(huì)發(fā)生“獨(dú)*的”“選擇性”的變化。二維相關(guān)譜反映的是復(fù)雜化學(xué)體系在特定的外擾作用下的變化，因此外擾一體系變化一二維相關(guān)譜圖是一一對(duì)應(yīng)的。在采用二維相關(guān)光譜技術(shù)研究樣品時(shí)，外擾的選擇至關(guān)重要，不同的外擾方式，會(huì)得到不同的二維相關(guān)光譜圖。如果需要研究樣品體系在某種條件下發(fā)生的變化，就可以選擇這種變化作為外擾手段，比如要研究土壤理化參數(shù)(含水率、粒徑大小、有機(jī)質(zhì)含量)對(duì)多環(huán)芳烴(PAHs)熒光特性的影響，就可以選擇這些參數(shù)為外擾構(gòu)建二維熒光相關(guān)譜，此時(shí)二維熒光相關(guān)譜表征的就是PAHs熒光特性隨土壤理化參數(shù)變化的特征信息，這個(gè)正是研究所需要的；诙S相關(guān)光譜的這一特點(diǎn)，可根據(jù)研究目標(biāo)來(lái)選擇特定的外擾，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的二維相關(guān)光譜。 1.溫度外擾 溫度是目前二維相關(guān)分析中采用*廣的外擾方式[11]，即通過(guò)采集研究體系隨溫度變化的一維動(dòng)態(tài)光譜，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)光譜進(jìn)行相關(guān)分析。溫度外擾的二維相關(guān)光譜廣泛研究了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化、氫鍵相互作用、聚合物在熔融結(jié)晶過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化、相變溫度等。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)孫素琴團(tuán)隊(duì)采用溫度為外擾，建立了中藥的相關(guān)譜指紋庫(kù)，對(duì)各類中藥材進(jìn)行鑒定[14，15]。 2.時(shí)間外擾 時(shí)間，作為*容易實(shí)現(xiàn)的外擾方式，也被廣泛地應(yīng)用于二維相關(guān)分析中[8]，特別是在研究體系的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，如熱氧化、分解、水解、氧化還原過(guò)程和電化學(xué)反應(yīng)；物理反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，如蒸汽吸附過(guò)程、等溫結(jié)晶過(guò)程、吸附過(guò)程、轉(zhuǎn)化過(guò)程、等溫退火等；以及生物反應(yīng)和生物學(xué)過(guò)程。 3.濃度外擾 濃度，也是二維相關(guān)分析中常采用的外擾方式[8]。根據(jù)研究目標(biāo)，通過(guò)改變混合體系各組分濃度的變化，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜體系中微弱的、被覆蓋的、重疊的特征峰有效解析。以濃度為外擾的二維相關(guān)光譜表征的是研究體系隨該組分濃度變化的特征信息，這些變化的特征信息所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)或波數(shù)區(qū)間，正是化學(xué)計(jì)量學(xué)建模所需要的變量，因此，濃度外擾的二維相關(guān)譜技術(shù)常用于定性定量分析建模波段的選擇[16-21]。 4.激發(fā)波長(zhǎng)外擾 在二維熒光相關(guān)分析中，選擇激發(fā)波長(zhǎng)為外擾，可對(duì)研究體系中重疊的熒光峰進(jìn)行有效解析。激發(fā)波長(zhǎng)外擾下的二維熒光相關(guān)譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)也被用于環(huán)境污染物的檢測(cè)分析中[22，23]。 5.偏振角外擾 以偏振角為外擾的二維熒光相關(guān)譜，可對(duì)研究體系中不同偏振度組分進(jìn)行區(qū)分[24]，其原理是偏振度大的物質(zhì)對(duì)角度變化敏感，出現(xiàn)強(qiáng)的相關(guān)峰，而偏振度小的物質(zhì)則出現(xiàn)弱峰。以偏振角度為外擾方式不僅較好地克服了以加熱溫度或時(shí)間為外擾時(shí)，試驗(yàn)周期長(zhǎng)不易操作、重現(xiàn)性差等缺點(diǎn)，而且外擾附件簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，便于在線操作，不破壞樣品，無(wú)需前處理[25]。 6.PH外擾 PH外擾的二維相關(guān)光譜可用來(lái)研究體系中酸堿程度對(duì)組分狀態(tài)和結(jié)構(gòu)變化的影響。陸峰等[26]通過(guò)pH二維表面增強(qiáng)拉曼相關(guān)譜對(duì)止咳平喘中藥中是否添加茶堿、咖啡因或可可堿進(jìn)行了鑒別。Chae等[27]人報(bào)道了表面固定化聚谷氨酸對(duì)pH依賴性，表現(xiàn)出側(cè)鏈羧酸的質(zhì)子化。Zhou等[28]研究了在不同的pH條件下，通過(guò)絡(luò)合和離子交換從活性污泥中去除細(xì)胞外生物高聚物的方法。Cao等[29]人報(bào)道了脫氨基和脫羧膠原纖維在不同酸堿度下與鋁或鋯無(wú)機(jī)鹽的結(jié)合行為。 7.其他形式的外擾 除了上述提到的*常用的外擾之外，電壓、磁場(chǎng)、壓力、空間分布等也被應(yīng)用于研究體系的二維相關(guān)分析研究。電壓外擾的二維相關(guān)譜能提供研究體系隨電壓變化結(jié)構(gòu)組成和分子間相互作用的變化等信息。磁場(chǎng)是研究各種水熱合成金屬-有機(jī)雜化材料常采用的外擾方式，這類研究通常同時(shí)使用熱擾動(dòng)來(lái)探測(cè)系統(tǒng)的氫鍵相互作用。機(jī)械擾動(dòng)常被用于聚合物材料拉伸變形的二維相關(guān)分析[7]。 1.3二維相關(guān)光譜技術(shù)的應(yīng)用 正是由于二維相關(guān)光譜技術(shù)的上述特點(diǎn)、探針的多樣性和外擾選擇的多樣性，自廣義二維相關(guān)光譜理論提出后，二維相關(guān)光譜技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于物理、化學(xué)、食品、材料、環(huán)境、生物和醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域[3，30]。本書主要就二維相關(guān)光譜在食品、醫(yī)藥和環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。
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