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拉曼光谱的16种多环芳烃(PAHs)特征振动光谱辨识

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光谱学与光谱分析 2014年第11期34卷 2999-3004页

作者：曾娅玲姜龙蔡啸宇李鱼华北电力大学资源与环境研究院华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室北京102206

借助密度泛函理论中B3LYP/6-311++G(d,p)方法对美国EPA优先控制污染物中的16种多环芳烃(PAHs):萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、稠二萘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并(a,h)蒽、二苯并[g,h,i]芘以及茚苯... 详细信息

借助密度泛函理论中B3LYP/6-311++G(d,p)方法对美国EPA优先控制污染物中的16种多环芳烃(PAHs):萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、稠二萘、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并(a,h)蒽、二苯并[g,h,i]芘以及茚苯(1,2,3-cd)芘进行结构优化,并计算拉曼光谱振动频率和去偏振度,在此基础上辨识多环芳烃的拉曼特征光谱。研究显示,16种PAHs的拉曼振动主要分布在3个频区:200~1 000cm-1(指纹区)、1 000~1 700和3 000~3 200cm-1(基团频率区),3个频区主要振动归属分别为环变形(ring def),碳碳伸缩(CCStr)、碳氢摇摆(CHw)及其耦合振动(CCStrCCw),碳氢伸缩(CHStr)。进一步分析显示,指纹区16种PAHs的去偏振度随苯环变形振动对称性增强而降低,在该频区去偏振度最小的频移处苯环呼吸振动的对称性最强,指纹区的峰强也在此处出现最大值。任意PAHs在指纹区的最强峰之间的波数差较大,在显微拉曼光谱的可分辨范围内,因而利用指纹区的去偏振度和最强峰可将16种PAHs逐一识别。烷烃、烯烃、炔烃、醇类和酚类、脂肪醚、芳基烷基醚、醛类、酮类、羧酸、酯类、胺类、腈类、酰胺类、酸酐、芳烃的振动频率和峰强分布不完全一致,利用PAHs与这几类物质拉曼频率和峰强分布的差异可以逐一排出干扰。

关键词：多环芳烃拉曼振动归属拉曼特征光谱识别指纹区去偏振度

基于FT-IR谱图分区的彩色沥青性能对比分析

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深圳大学学报（理工版） 2018年第2期35卷 146-150页

作者：徐鹏陈华鑫牛冬瑜郭彦强樊涛长安大学材料科学与工程学院长安大学道路结构与材料交通行业重点实验室陕西西安710061 西安公路研究院陕西西安710065

为研究彩色沥青的结构特性及路用性能,基于傅里叶变换红外光谱试验,对比了彩色沥青CA70、CA90和道路石油沥青A70、A90短期老化前后的峰形特征,分析了沥青常规性能指标、组分及官能团的变化.结果表明,选用的彩色沥青和道路石油沥青的官... 详细信息

为研究彩色沥青的结构特性及路用性能,基于傅里叶变换红外光谱试验,对比了彩色沥青CA70、CA90和道路石油沥青A70、A90短期老化前后的峰形特征,分析了沥青常规性能指标、组分及官能团的变化.结果表明,选用的彩色沥青和道路石油沥青的官能团主要集中在特征区(1 160~3 100cm^(-1))和指纹区(650~1 160 cm^(-1)),特征区官能团峰形一致,而指纹区的峰形不同.短期老化后,沥青红外光透射率有一定程度增加,针入度降低,延度值下降;指纹区面积的变化与沥青组分含量及性能变化相关.

关键词：道路工程彩色沥青石油沥青指纹区傅里叶变换红外光谱结构特性

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增粘树脂红外光谱的快速鉴别研究

涂料工业 2010年第4期40卷 73-76,79页

作者：王宇何琴玲林中祥南京林业大学化学工程学院南京210037

增粘树脂因结构差异种类居多,在胶粘剂、涂料和油墨等产品中应用广泛,通过红外分析进行有效快速鉴别对于科研及生产单位是非常必要的。本研究选用不同增粘树脂作为研究对象,分类别比较其FT-IR谱图。研究表明:松香树脂含有酯基(γC=O)特... 详细信息

增粘树脂因结构差异种类居多,在胶粘剂、涂料和油墨等产品中应用广泛,通过红外分析进行有效快速鉴别对于科研及生产单位是非常必要的。本研究选用不同增粘树脂作为研究对象,分类别比较其FT-IR谱图。研究表明:松香树脂含有酯基(γC=O)特征吸收峰,季戊四醇酯的烃链骨架振动为双峰(1 058 cm-1,1 036 cm-1),甘油酯为单峰;萜烯树脂只出现较强的烷烃基团吸收,(δ=CH)吸收很弱;C5石油树脂在970 cm-1有δ=CH反式振动吸收,双环戊二烯树脂同时在970 cm-1(反式)与702 cm-1(顺式)振动吸收,且有环(γC-H)单峰(3 040 cm-1)出现,氢化后,δ=CH吸收峰减弱或消失;C9石油树脂等芳香族树脂有明显的芳环吸收,骨架振动吸收峰随颜色加深有所偏移,δ=CH吸收强度增强。

关键词：增粘树脂红外光谱特征吸收峰骨架振动指纹区

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基于群论的16种多环芳烃拉曼光谱研究

基于群论的16种多环芳烃拉曼光谱研究

作者：曾娅玲华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

列入美国EPA优先控制污染物名单中的16种多环芳烃(PAHs)是最重要的环境污染物之一。环境中PAHs的检测是PAHs监测及污染控制重要关键环节。PAHs常规检测中需要复杂的前处理过程,而拉曼光谱分析方法快速、无需样品预处理、可多组分同步测... 详细信息

列入美国EPA优先控制污染物名单中的16种多环芳烃(PAHs)是最重要的环境污染物之一。环境中PAHs的检测是PAHs监测及污染控制重要关键环节。PAHs常规检测中需要复杂的前处理过程,而拉曼光谱分析方法快速、无需样品预处理、可多组分同步测量,且不受水的拉曼光谱信号影响,具有在线监测环境介质中PAHs的潜能。但是,PAHs分子产生的拉曼峰丰富而繁杂;具有相同官能团分子的拉曼峰容易高度重叠,不利于实现PAHs的拉曼同步辨识。本文就实现16种PAHs拉曼光谱同步辨识进行了深入研究,从分子结构的对称性出发,应用群论分析PAHs的振动规律、确定分子的特振动;结合极化率确定PAHs的特征峰,并利用分子的偏振特性屏蔽非特征峰的干扰。此外,还计算了PAHs拉曼光谱对地表环境中的温度和压强变化的响应,并验证通过群论确定的PAHs拉曼特征峰在不同环境介质中具有热力学稳定性。本文的研究具体包括以下几个方面：(1)利用群论理论确定PAHs的特征振动。根据多环芳烃(PAHs)分子的结构对称性,确定PAHs分子的对称元素进而推断出分子所属点群。16种PAHs的各种基团和振动模的拉曼位移分布显示：3个区域主要振动归属分别为环变形、碳炭伸缩、碳氢摇摆及其耦合振动以及碳氢伸缩;包含所有价键振动类型的全对称振动和全非对称振动分覆盖拉曼位移全区域,非全对称振动主要分布在指纹区。进一步分析表明,所有全对称振动都具有拉曼活性且拉曼强度更高,可作为PAHs的特征拉曼振动。以全对称振动为特征振动避免通过分子的键来作为特征振动等经验性,以及推广的局限性。(2)然后,结合Gaussian 09计算的拉曼光谱确定16种PAHs的特征峰。结果显示,16种PAHs相同特征基团全对称振动产生的拉曼峰分布区域较为一致,可用以确定PAHs的存在及排除其他类物质如烷烃、烯烃、炔烃、醇类和酚类物质的干扰。而指纹区的拉曼峰对分子的细微结构差异敏感,可以此区域的拉曼峰辨识16种PAH之间的差异。指纹区的非全对称振动产生的非特征拉曼峰,可通过分子的偏振特性屏蔽,增强PAHs之间的辨识度。(3)最后通过Gaussian09密度泛函数方法计算了在地表环境温度压强变化范围内的拉曼光谱,分析其热力学响应规律。计算结果显示,在此热力条件的变化范围内指纹区拉曼光谱无显著拉曼位移变化,PAHs的特征拉曼光谱在地表环境环境温度和压强的变化范围内具有一定的稳定性。本文利用群论理论,根据分子结构的对称性,实现了16种PAHs拉曼光谱的同步辨识,并分析了其环境热力学稳定性,对于环境中PAHs拉曼光谱在线监测和原位监测具有重要意义。

关键词：多环芳烃拉曼光谱群论去偏振度指纹区温度压强

体外胃癌组织拉曼光谱诊断模型的建立与检测分析

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体外胃癌组织拉曼光谱诊断模型的建立与检测分析

作者：周学谦第三军医大学

学位级别：硕士

研究背景及目的胃癌是一种能够通过早期治疗即可积极改善预后甚至治愈的常见病。然而其早期诊断成为了一大难题。传统的诊断方法依赖病理活检,有耗时、出血、重取等缺点。新兴的诊断方法如NBI(Narrow banding image窄带成像技术)、放大... 详细信息

研究背景及目的胃癌是一种能够通过早期治疗即可积极改善预后甚至治愈的常见病。然而其早期诊断成为了一大难题。传统的诊断方法依赖病理活检,有耗时、出血、重取等缺点。新兴的诊断方法如NBI(Narrow banding image窄带成像技术)、放大内镜等依赖于医生的经验,学习时间长,一定程度上影响了临床推广。拉曼光谱是一种能反映物质分子组成成分及结构的分子光谱。拉曼光谱分析技术具有无损、快速、不受水干扰等优点,近年来在生物医学领域应用发展迅猛。人体主要是由生物大分子组成。癌变的过程正是从分子的改变开始,一步步发展到组织形态的改变。利用拉曼光谱对胃癌组织进行分析即可从分子水平在早期发现其改变。拉曼光谱分为指纹区(800-1800cm-1)与高波数区(2800-3700cm-1)。指纹区谱峰密集、分子生化信息丰富,研究报道较多,高波数区谱峰较少,但是不易受荧光干扰,目前研究较少。本文拟分析胃癌在指纹区和高波数区的拉曼光谱特征,并分别使用上述两区建立诊断模型并予以评价方法:利用共焦显微拉曼光谱仪对正常胃粘膜和胃癌进行光谱采集,光谱预处理完成后,正常胃粘膜组与胃癌组组间拉曼峰强度使用两独立样本t检验进行统计学推断,以P指纹区、高波数区、指纹区/高波数区诊断模型。通过ROC(receiver operating characteristic curve受试者工作特征曲线)曲线下面积评价其诊断效果。结果:1.胃癌组在829 cm-1,853 cm-1、879 cm-1,898 cm-1,1003 cm-1,1033 cm-1,1047cm-1,1065 cm-1,1270 cm-1,1448 cm-1,1658 cm-1,2932cm-1谱锋处比正常组织低,在1157 cm-1,1173cm-1,1304cm-1,1319cm-1,1338cm-1,1374cm-1,1476 cm-1,1526cm-1,1553 cm-1,1583 cm-1,谱峰处比正常组织强度高。(P指纹区、高波数区、指纹区/高波数区诊断模型敏感性分别为94.59%、81.08%、94.59%,特异性分别为86.84%、71.05%、86.84%,ROC曲线下面积分别为0.9395、0.8001、0.9264。结论:在正常胃粘膜和胃癌组织的指纹区和高波数区含有大量有价值的特异的谱峰信息,两个区的谱峰互为补充,相互支持。利用指纹区或指纹区/高波数区建立的诊断模型的效果比单用高波数区建立的诊断模型效果好。拉曼光谱具有优异的定性分析能力,在胃癌的临床诊断方面有良好的应用前景。

关键词：胃癌拉曼光谱指纹区高波数区

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怎样用四谱定有机化合物的结构(上)

化学教育 1981年第1期 8-13页

作者：李前荣中国科技大学近代化学系

鉴定有机化合物的结构包括测定分子量,决定分子式,检定分子中存在哪些官能团、化学键,确定这些有机基团之间的相互位置关系,最后将结构完全定出来。过去用化学方法来实现是一项非常烦杂、费时甚至很难完成的工作。近三十年来,由于分析... 详细信息

鉴定有机化合物的结构包括测定分子量,决定分子式,检定分子中存在哪些官能团、化学键,确定这些有机基团之间的相互位置关系,最后将结构完全定出来。过去用化学方法来实现是一项非常烦杂、费时甚至很难完成的工作。近三十年来,由于分析仪器的不断发展和应用,现代波谱技术已经逐步代替化学分析。利用波谱技术鉴定有机化合物的结构不但有分析速度快、鉴定准确、样品用量少等特点,而且还能做一些以前完全不能做的工作。例

关键词：化合物结构特征性分子式偶合常数官能团区质谱仪未知物丰度值化学位移指纹区

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红外光谱在纺织纤维鉴别上的应用

北京联合大学学报 2000年第S1期14卷 13-15页

作者：梁治齐北京联合大学商务学院北京100025

介绍了傅立叶变换红外光谱仪的原理及应用于纺织纤维鉴别方面的研究情况。实践证明这台仪器是开展纺织品检测工作的一种重要工具。

关键词：红外光谱天然纤维合成纤维吸收峰特征频率区指纹区

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红外光谱谱库的建立及应用

刑事技术 1991年第3期16卷 35-39页

作者：张润生刘琦陆勤上海市公安局刑科所

刑事技术检验中,红外光潜是定性分析方法之一,但若没有对照品的图谱比对,分析相当困难,有时虽能大体区分图形与特征吸收峰的归属,但在没有可供查阅的大量已知对照品图谱的情况下,定性分析仍很困难,因此,建立红外光谱库具有实用意义。

关键词：红外光谱对照品技术检验特征吸收峰样品种类自动检索光谱库外观形态指纹区谱集

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软盘激光加密技术研究

激光与红外 1988年第10期 28-30页

作者：刘国松河北省科学院激光所

随着微机、超级微机的迅速发展,计算机已广泛应用到社会生活、经济建设和科学技术各领域中。大批软件进入市场,为了加速我国软件产业的形成和发展,保护软件工作人员的劳动成果,保护国家利益,有必要研究和提高软件的保护技术。目前,软... 详细信息

随着微机、超级微机的迅速发展,计算机已广泛应用到社会生活、经济建设和科学技术各领域中。大批软件进入市场,为了加速我国软件产业的形成和发展,保护软件工作人员的劳动成果,保护国家利益,有必要研究和提高软件的保护技术。目前,软件开发部门开发的软件,如果它能够作为产品的话,一般都是存放在软盘上销售给用户的。用户则往往通过文件复制命令或软盘复制程序复制出与原本盘完全一样的副本盘,而无限制地向外流散。这样软件人员多年心血会一夕尽失。因此对运行程序进行加密的

关键词：文件复制国家利益加密方法非法复制投影法硬加密加密过程不均匀性指纹区行译码