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基于分子振动光谱的食用油鉴别与山茶油掺伪判别研究

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基于分子振动光谱的食用油鉴别与山茶油掺伪判别研究

作者：徐梦婷武汉轻工大学

学位级别：硕士

山茶油凭借其丰富的营养价值和多功能用途,备受消费者追捧,然而掺伪现象频发。本研究采用分子振动光谱结合化学计量学,建立一种快速、高效的方法用于食用油类型和山茶油掺伪判别。主要研究结果如下:（1）基于分子振动光谱构建六类食用... 详细信息

山茶油凭借其丰富的营养价值和多功能用途,备受消费者追捧,然而掺伪现象频发。本研究采用分子振动光谱结合化学计量学,建立一种快速、高效的方法用于食用油类型和山茶油掺伪判别。主要研究结果如下:（1）基于分子振动光谱构建六类食用油品种判别模型。光谱经多元散射校正（MSC）后,采用偏最小二乘（PLS）和卷积神经网络（CNN）分别构建六种食用油判别模型。基于拉曼光谱构建的PLS和CNN模型的判别准确率分别为100%和94.74%,中红外光谱模型分别为100%和94.74%,近红外光谱模型分别为94.40%和89.47%。所有模型对山茶油样本识别率均为100%,仅在其他五种植物油之间出现误判。（2）基于分子振动光谱构建山茶油掺伪识别和掺入量定量检测模型。光谱经MSC处理后,建立的PLS和CNN模型对六类山茶油掺伪判别准确率分别为83.87%和80.65%（拉曼光谱）、87.10%和83.87%（中红外光谱）以及80.65%和83.87%（近红外光谱）。所建模型对未掺伪的山茶油样本识别率均为100%。掺入量检测模型中,PLS模型的相对预测偏差（RPD）分别为2.77（拉曼光谱）、2.52（中红外光谱）和1.48（近红外光谱）。此外,选取的7个拉曼峰强比和不饱和碳氢（=CH）键的红外光谱峰强可以实现单品种植物油掺入量的测定,其决定系数R分别为0.900～0.998和0.864～0.996。（3）光谱融合分别构建食用油品种和山茶油掺伪判别模型。PLS和CNN模型对六类食用油品种判别准确率分别为100%和94.74%（拉曼-中红外融合）、100%和94.74%（拉曼-近红外融合）以及100%和100%（中红外-近红外融合）。PLS模型和CNN模型对山茶油掺伪判别准确率分别为100%和90.32%（拉曼-中红外融合）、93.55%和96.77%（拉曼-近红外融合）以及100%和90.32%（中红外-近红外融合）。基于融合数据建立的PLS定量模型预测效果优于基于单光谱建立的PLS定量模型效果,RPD值分别提高到2.99（拉曼-中红外融合和拉曼-近红外融合）和1.93（中红外-近红外融合）。因此,进行数据融合能一定程度上提高模型的性能。

关键词：山茶油分子振动光谱化学计量学品种判别掺入量测定

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混杂配体金属簇合物的分子振动光谱与结构

光谱学与光谱分析 2002年第2期22卷 254-256页

作者：陈瑞平郑瑜龙德良黄锦顺结构化学国家重点实验室中国科学院福建物质结构研究所福建福州350002

由于原子簇化合物在催化 ,生物活性 ,功能材料等方面所呈现的重要性 ,使其成为无机和物理化学最重要的研究领域之一。文章中用谱学方法对一些具有混配体的过渡金属簇合物的结构及其两者之间的关系进行研究。

关键词：混杂配体金属簇合物分子振动光谱结构外红光谱拉曼光谱电荷跃迁

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Si_2Br_6的分子振动光谱的理论研究

高等学校化学学报 1999年第6期20卷 941-944页

作者：徐学军薛英谢代前鄢国森四川大学化学系

用量化从头算方法（ＨＦ／６－３１Ｇ＊）和密度泛函方法（Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊）以６－３１Ｇ标准基组加一个极化函数，对Ｓｉ２Ｂｒ６分子的平衡几何构型和振动频率分别进行优化和计算，优化的结果与实验结果吻合得较好．按照Ｐ... 详细信息

用量化从头算方法（ＨＦ／６－３１Ｇ＊）和密度泛函方法（Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊）以６－３１Ｇ标准基组加一个极化函数，对Ｓｉ２Ｂｒ６分子的平衡几何构型和振动频率分别进行优化和计算，优化的结果与实验结果吻合得较好．按照Ｐｕｌａｙ的建议对ＨＦ／６－３１Ｇ＊水平上所计算的谐性力场进行标度（标度因子取０．９）．用ＨＦ／６－３１Ｇ＊ＳＱＭ力场所计算的基频预测值和实验值的平均误差为９．４ｃｍ－１，最大误差为２３．６ｃｍ－１；用Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊未标度力场所计算的基频预测值和实验值的平均误差为８．６ｃｍ－１，最大误差为１６．６ｃｍ－１；用该密度泛函方法所计算的基频预测值比用ＨＦ／６－３１Ｇ＊的标度后的ＳＱＭ力场所计算的基频预测值和实验值（除Ｓｉ—Ｓｉ键扭转振动基频之外的１１条振动基频）吻合得更好．ＨＦ／６－３１Ｇ＊和Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊计算给出Ｓｉ—Ｓｉ键扭转振动基频的预测值分别为１４ｃｍ－１和９ｃｍ－１．

关键词：从头算六溴乙硅烷 DFT方法振动基频简正坐标分析分子振动光谱 Si2Br6

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ClC(O)NCS分子振动光谱的理论研究

高等学校化学学报 2001年第7期22卷 1189-1192页

作者：薛英谢代前鄢国森四川大学化学系成都610064

采用密度泛函理论 DFT( B3LYP)方法 ,以 6-31 G* 为基组对 Cl C( O) NCS的反式和顺式两种构型的几何结构、振动谐性力场和红外光谱进行了研究 .B3LYP/6-31 G* 的理论力场由适用于 B3LYP/6-31 G* 计算水平和大多数有机分子的一套固定标... 详细信息

采用密度泛函理论 DFT( B3LYP)方法 ,以 6-31 G* 为基组对 Cl C( O) NCS的反式和顺式两种构型的几何结构、振动谐性力场和红外光谱进行了研究 .B3LYP/6-31 G* 的理论力场由适用于 B3LYP/6-31 G* 计算水平和大多数有机分子的一套固定标度因子进行标度 .根据标度后的理论力场进行简正坐标分析得到的势能分布 ( PED)和红外光谱强度值对 Cl C( O)

关键词：氯代羰基异硫氰酸酯 DFT方法振动光谱振动谐力场简正坐标分析分子振动光谱密度泛函量子化学

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Ar_2H^+分子振动光谱的理论计算

Chinese Journal of Chemical Physics 2002年第3期15卷 188-192页

作者：李巍屈军艳赵新生北京大学分子动态与稳态结构国家重点实验室及物理化学研究所北京100871

基于近期由本组提供的Ar2 H+ 分子的基态势能面 ,应用含时波包演化方法 ,计算了总角动量J =0时的振动光谱 ,并对其中的一些谱峰进行了指认 .与现有的abinitio结果进行比较 ,这个新势能面包含了关于Ar2 H+

关键词： Ar2H^+ 分子振动光谱理论计算光谱指认含时波包演化动力学质子溶剂化分子簇势能面

分子振动光谱的新型智能建模算法研究及其应用

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分子振动光谱的新型智能建模算法研究及其应用

作者：鄢悦浙江大学

学位级别：硕士

进入新世纪以来工业生产过程进一步向着大型化、连续化、综合化的方向发展,对工业生产过程实现实时、准确的检测要求也越来越严格。随着化学计量学的发展,分子振动光谱检测技术广泛应用于多种不同领域的在线实时检测。本文针对分子振动... 详细信息

进入新世纪以来工业生产过程进一步向着大型化、连续化、综合化的方向发展,对工业生产过程实现实时、准确的检测要求也越来越严格。随着化学计量学的发展,分子振动光谱检测技术广泛应用于多种不同领域的在线实时检测。本文针对分子振动光谱的特性,提出多种结合变量投影重要性(VIP)系数与粒子群算法的波长选择算法,以及提出将CNN模型、基于不同相似性的局部模型、局部模型结合新波长选择方法等作为定量分析模型应用于分子振动光谱。结果表明,本文提出的新波长选择算法以及定量分析模型能够有效、快速、更高精度地分析出样品的属性值,在降低计算复杂度方面也表现优秀。本文主要内容可以概括为:1.提出一种新的基于VIP系数的自适应粒子群算法(VAPSO),解决BPSO等算法的学习速率难以控制,粒子群收敛快,容易陷入局部最优点中很难跳出等缺点,能够寻找到更优的波长子集,并且速度更快。2.提出结合间隔偏最小二乘的iVAPSO算法。先探索最优波长点区间组合;第二轮筛选最优区间组合中的优质波长点,以减少迭代中粒子长度,以较少的时间即可达到较高、并且更稳定的预测性能。3.由于分子振动光谱的特性,提出将深度学习领域常应用于图像领域的CNN模型,应用于一维光谱定量分析中。从CNN生物柴油NIR光谱的应用结果得到,当CNN应用于合适数据集时,迭代收敛速度快,预测精度高,相比较与PLS,将RMSEC降低59%,将RMSEP降低19%,优于其他模型。若收集的数据数越多,CNN将会比其他模型表现更优。4.探索基于欧氏距离为相似性,基于净信号为样本相似性度量,和基于光谱信息散度作为相似性度量三种局部模型,提出局部模型结合VIP自适应粒子群算法,同时筛选波长子集与样本子集(Loc-VAPSO)。该方法耗时短,效果优于局部模型和VAPSO算法,在分子振动光谱定量分析领域有着很好的前景。5.对于提出的多种不同的新波长选择算法以及新定量分析模型,应用于检测生物柴油调和油的调合比。对于调和油样本分别检测近红外光谱和拉曼光谱,并分别进行预处理与样本划分。将提出的新光谱特征波长筛选方法(VAPSO、iVAPSO),新的定量分析模型(CNN模型、Loc-PLS以及Loc-VAPSO方法)应用于生物柴油光谱。实验结果表明,本文提出的特征波长筛选新方法及新光谱定量分析模型,在提高生物柴油调合比检测精度、降低模型复杂度而言,有着很好的应用效果。

关键词：分子振动光谱变量投影重要性系数(VIP) 自适应粒子群局部建模策略卷积神经网络生物柴油

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丙酸氯倍米松的分子振动光谱

中山大学学报（自然科学版） 2018年第6期57卷 119-123页

作者：张倩芝陈晓红张卫红陈建中山大学测试中心广东广州510275

利用傅里叶变换红外光谱与傅里叶变换拉曼光谱技术对甾体激素类药丙酸氯倍米松进行分子振动光谱的表征,并结合二阶导数谱进一步提高谱图的分辨率。结果表明结合两种分子光谱的特点能对结构复杂药物的谱图进行了更准确的谱峰归属解析,提... 详细信息

利用傅里叶变换红外光谱与傅里叶变换拉曼光谱技术对甾体激素类药丙酸氯倍米松进行分子振动光谱的表征,并结合二阶导数谱进一步提高谱图的分辨率。结果表明结合两种分子光谱的特点能对结构复杂药物的谱图进行了更准确的谱峰归属解析,提供了丙酸氯倍米松完整的分子振动光谱特征,为药物在无损状态下的结构信息表征提供了依据。

关键词：傅里叶变换红外光谱傅里叶变换拉曼光谱二阶导数谱分子振动光谱

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分子振动光谱在蛋白质构象分析中的应用

生物科学信息 1991年第4期3卷 15-17页

作者：林应章周筠梅中国科学院生物物理研究所

从50年代初期开始,人们就尝试应用分子振动光谱分析蛋白质二级结构,先后经历了定性阶段和半定量阶段。近五年来,去卷积(Deconvolution)和二阶导数(Second derivative)等提高分辨率方法以及曲线拟合技术的应用,使得振动光谱在定量计算蛋... 详细信息

从50年代初期开始,人们就尝试应用分子振动光谱分析蛋白质二级结构,先后经历了定性阶段和半定量阶段。近五年来,去卷积(Deconvolution)和二阶导数(Second derivative)等提高分辨率方法以及曲线拟合技术的应用,使得振动光谱在定量计算蛋白质二级结构和监测蛋白质构象变化等方面取得突破性进展,进入了定量化阶段。已逐渐成为蛋白质构象研究的有效方法之一,引起国内外学术界的重视。蛋白质的结构、功能和作用机理的研究是分子生物学研究的主要课题。

关键词：蛋白构象分子振动光谱

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头孢氨苄的分子振动光谱研究

药物分析杂志 2010年第11期30卷 2125-2128页

作者：尹利辉张雁中国药品生物制品检定所北京100050 湖南省湘潭市药品检验所湘潭411100

目的:对头孢氨苄的拉曼光谱与红外光谱的差异进行分析,对其分子振动光谱与结构特征相关进行分析和探讨。方法:采用傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对头孢氨苄进行光谱检测。结果:为药物合成及质量控制提供了重要的参考价值。结论... 详细信息

目的:对头孢氨苄的拉曼光谱与红外光谱的差异进行分析,对其分子振动光谱与结构特征相关进行分析和探讨。方法:采用傅里叶变换红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对头孢氨苄进行光谱检测。结果:为药物合成及质量控制提供了重要的参考价值。结论:拉曼光谱分析法具有快速、简便、准确率高、无损测量及识别自动化等优点,有望成为药品日常监督中一种有效的鉴别手段。

关键词：头孢氨苄分子振动光谱傅里叶变换红外光谱傅里叶变换拉曼光谱