太赫兹时域光谱检测农产品中2种酰胺类农药残留研究(摘要)(英文)

[目的]探讨THz技术在农药识别和残留量检测中的应用。[方法]利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对2种除草剂丁草胺和异丙甲草胺在室温氮气环境下的THz远红外光谱特性进行测定,并利用菲涅尔公式的数据处理模型得到其在0.2～2.2THz波段的折射率和吸收系数。[结果]2种农药在0.2～2.2THz波段内分别存在不同的特征吸收峰。尽管2种农药分子结构相似,但其吸收谱和折射率却存在很大差异。[结论]THz-TDS技术在农药微量残留检测方面是可行的,特别是在识别结构较为相似的物质上有较大优势。     

三聚氰胺和三聚氰酸的太赫兹光谱研究

[目的]用太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）研究三聚氰胺的渡谱特征,以鉴别乳品中是否添加三聚氰胺。[方法]采用THz—TDS技术测量了室温下三聚氰胺和三聚氰酸在0．3～2．5THz的吸收谱和折射率谱。[结果]2种样品在O．3～2．5THz波段各有明显的特征吸收峰,三聚氰胺在1．98和2．24THz,三聚氰酸在1．27和2．37THz,这是用THz—TDS技术进行鉴别的基础。密度泛函理论计算和晶体数据表明,2种样品的THz吸收光谱主要来源于分子间的与氢键相关的集体振动模式。三聚氰胺在该波段的吸收谱,可用于奶粉中不同含量三聚氰胺的定量分析,也可用于研究三聚氰胺和三聚氰酸形成的1：1网状结构。[结论]太赫兹光谱不仅是鉴别三聚氰胺与三聚氰酸的有效手段,而且为研究它们之间的复合物结构提供了新的思路。     

0.2～1.8THz波段豆油光谱特性的快速检测

针对液体样品在太赫兹光谱检测中遇到的比色皿吸收及频谱振荡问题,以豆油检测为例,在传统计算模型基础上,考虑石英比色皿对THz电磁波吸收,建立THz-TDS技术提取液体材料吸收系数和折射率的计算模型,并对得到的光谱数据利用小波变换进行时-频分析,找出频谱、吸收谱振荡的原因,采用主脉冲截取法,有效去除发射器、探测器以及石英比色皿等光学元件Etalon效应引起的频谱干涉,最后,结合实验得到的0.2~1.8THz波段豆油频谱对采用的主脉冲截取法的优缺点进行分析,并深入探讨1.0~1.8THz频段样品吸收谱、频谱残余振荡存在的原因.该测量分析方法对THz光谱技术在食用油品质检测应用方面进行了有益探索.     

基于太赫兹时域光谱技术的饲用维生素鉴别的研究初探

本文利用太赫兹时域光谱技术对生物饲料添加剂中的维生素A、维生素B1、维生素B2,维生素B6、维生素B12五种维生素进行了太赫兹光谱测试,得到了样品在0.2-1.6THz波段的吸收光谱。实验结果表明,维生素A与维生素B2具有特征吸收峰,五种维生素在此THz波段对太赫兹波表现出不同的吸收特性。为了探讨太赫兹时域光谱技术在鉴别检测维生素的可行性,利用数学统计偏最小二乘法回归(PLSR)分别对五种维生素的43个样本的吸收系数和折射率做了模型的建立和统计分析。计算结果表明,吸收系数的偏最小二乘模型的品质参数分别为R=0.9789 RMSE=1.8601,折射率的偏最小二乘模型的品质参数分别为R=0.9559 RMSE=2.6739,于是,利用吸收系数的最小二乘法模型可以更好地预测精度,更能准确鉴定未知样品的种类。所以,太赫兹光谱与多种统计方法结合有望实现快速、有效、准确地进行饲用维生素的鉴别与检测,从而填补生物饲用维生素检测手段的匮乏。     

杂交水稻种子太赫兹光谱特性研究

我国杂交水稻种植面积十分广泛,种子纯度是种子质量核心指标之一,直接影响杂交水稻的产量.利用透射型太赫兹(Terahertz wave,THz)光谱仪采集16种杂交水稻种子光谱数据,分析其太赫兹光谱频率特征和吸收系数,研究杂交水稻粉末粒度和固定剂浓度对其光谱的影响,结果表明:样品粉末颗粒小于2μm能避免太赫兹波散射对THz光谱数据采集的影响,在样品中添加聚乙烯固定剂不会增加吸收杂波,但能改变吸收强度;在0.1~2THz范围内杂交水稻种子均有不同的特征吸收峰,但少部分品种吸收峰位置靠近,因此直接用杂交水稻种子的THz光谱特征吸收频率识别杂交水稻种子比较困难,需要进一步结合其它方法.     

高光谱技术在常规水稻种子活力检测中的应用

[目的]实现常规水稻种子活力的快速自动化检测。[方法]采用高光谱成像技术(波长范围874~1 734 nm),提取甬籼69和中早39 2种常规水稻种子未老化、老化48 h和老化72 h的光谱反射率,在提取样本光谱时采用小波变换(WT)剔除像素点光谱噪声部分,并基于全波段光谱建立了支持向量机(SVM)判别分析模型。[结果]未老化种子与老化种子可以准确识别,而老化48 h种子与老化72 h种子之间无法准确识别,与基于种子活力参数的测量结果相符,且不同水稻品种对老化的反应存在差异。[结论]高光谱成像技术结合化学计量学方法用于种子活力的快速自动化无损检测是可行的。     

基于太赫兹光谱的水体重金属检测

[目的]基于太赫兹时域光谱技术,对水体中汞(Hg)、镉(Cd)、铜(Cu)3种重金属进行检测,旨在太赫兹光谱范围内找出3种重金属的特征频率点,同时为构建水体中3种重金属类别和浓度识别以及含量的预测模型提供方法借鉴.[方法]分别配置不同浓度的Hg、Cd、Cu重金属溶液,用太赫兹光谱衰减反射模式采集样品的时域数据,通过离散...     

基于太赫兹成像技术的大豆叶片水分含量测定

为了实现叶片水分含量的快速、精准检测,提出一种基于太赫兹成像技术的大豆叶片水分含量测定方法。利用太赫兹光谱成像系统获取96份大豆叶片太赫兹图像,采用干燥法测量叶片含水率,通过主成分分析(PCA)提取出水分敏感特征波段0.557、1.098、1.163 THz,对这3个特征波段下的叶片图像采用自适应阈值分割法,将其分为叶脉图像与叶肉图像,分别求取各自的图像灰度特征,并分为叶片特征组(G1)、叶脉特征组(G2)和叶肉特征组(G3)。分别采用多元线性回归(MLR)、反向传播神经网络(BP-ANN)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法,以上述3个特征组作为输入,构建出9种大豆叶片水分预测模型。对比分析各模型性能,发现基于G3的LS-SVM模型预测结果最好,校正集和预测集的决定系数和均方根误差分别为0.967 8、0.963 2,0.057 8、0.046 5。试验结果表明,利用太赫兹成像技术来检测叶片中的水分含量具有非常高的预测精度,为作物叶片水分含量测定提供了一种行之有效的检测手段。     

应用高光谱图像拟合铜绿假单胞菌的生长

[目的]本文旨在开发一种新颖、快速、无损的方法模拟铜绿假单胞菌的生长。[方法]利用高光谱图像技术获取铜绿假单胞菌在营养琼脂平板上培养0、12、24、36和48 h的图像和光谱参数,采用部分短波近红外波长范围的平均光谱值、高光谱图像的掩模图形和480~1 000 nm波段内光谱值的第1主成分共3种方法来模拟铜绿假单胞菌的生长。[结果]对初始浓度为102和104CFU·m L-1的假单胞菌所建立的模型训练集决定系数(R2)为0.970 1~0.993 2,平方误差和(SSE)为0.000 03~0.080 61,验证集R2为0.805 7~0.954 2,SSE为0.000 28~0.104 61。3种基于高光谱图像特征参数建立的模型与基于菌落计数法建立的模型之间的相关系数均超过0.900,说明基于高光谱图像参数建立的假单胞菌生长模型符合其实际生长情况。基于部分波长范围的平均光谱值和基于高光谱图像的掩模图形建立的拟合模型比第1主成分得分建立的模型与数据拟合效果更好,具有更高的准确性。同时,对480~1 000 nm波段范围内的光谱值进行主成分分析(PCA),发现2种浓度的铜绿假单胞菌的5个检测阶段只有部分样品点重叠,相互之间可以区分。[结论]高光谱图像技术可以用来对铜绿假单胞菌的生长状况进行区分和模拟,为进一步对冷鲜肉中的铜绿假单胞菌检测奠定基础。     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

杂交中稻大田配方施肥研究

[目的]完善和优化安徽省贵池区杂交中稻的施肥配方结构与施肥用量。[方法]设置不同配方验证试验,对最佳施肥量进行修正。[结果]配方1(通过2014年"3414"得出配方)、配方2(安徽省土肥总站推荐)均优于本地农民习惯施肥,增产显著。[结论]配方1、配方2适合在当地推广应用。     

超声辅助光催化对川西獐牙菜种子萌发能力的影响

[目的]研究超声辅助纳米TiO2光催化处理对川西獐牙菜种子萌发的影响。[方法]采用超声辅助纳米TiO2光催化处理川西獐牙菜种子,比较不同超声时间（15、30、45、60、75、90min）和超声强度（120、150、180、210、240、270、300W）处理种子发芽势和发芽率的差异。[结果]超声功率为210W、超声时间为30～60min或超声时间为45min、超声功率为210～240W时,超声辅助纳米TiO2光催化对川西獐牙菜种子萌发均具有明显的促进作用,其中超声功率为210W,超声时间为45min的处理效果最好。[结论]一定强度和作用时间的超声波辅助TiO2光催化处理可明显促进川西獐牙菜种子萌发。     

花粉育性基因MS2的克隆与RNAi载体构建

［目的］研究MS2基因的功能。［方法］采用RT-PCR克隆棉花花粉育性（MS2）基因cDNA片段,将MS2反义基因、与陆地棉chinase基因第一个内含子和MS2正义基因3个片段串联在一起,经鉴定后,插入到植物表达载体中PBI121中。［结果］成功构建了MS2基因的RNAi载体p35S12MSIn。［结论］该载体的构建为棉花不育材料的遗传转化创造了条件。     

不同育秧基质对寒地水稻秧苗素质的影响

[目的]确定水稻育秧基质最佳配方。[方法]采用正交设计,研究不同育秧基质对寒地水稻秧苗素质的影响。[结果]A1B3C2(土壤60%+草炭25%+河沙15%)处理和A2B2C2(土壤50%+草炭30%+河沙20%)处理培育的秧苗健壮,完全可以代替传统的土育苗和草炭育苗,更适合作为苗床基质。[结论]该研究为生产水稻育秧提供了理论基础。     

1-苯并环庚酮的简便合成研究

[目的]考察了1-苯并环庚酮的合成路线。[方法]以1-溴-3-苯基丙烷和丙二酸二乙酯为原料,通过取代反应,制得2-（3-苯丙基）丙二酸,对其加热脱羧得到中间体5-苯基正戊酸,再用多聚磷酸（PPA）环化脱水生成1-苯并环庚酮。[结果]反应总收率达52.9%～61.0%。用IR,1HNMR及MS对中间体、最终产物进行了表征。[结论]该方法操作简便,反应收率高,为1-苯并环庚酮的合成提供了一条经济路线。     

猪CSTB基因的克隆及多态性分析

[目的]利用RT-PCR方法克隆猪CSTB基因exon2序列,对所得序列进行多态性分析。[方法]以大白猪cDNA为模板,采用RT-PCR克隆方法,首次获得猪exon2序列,提交GenBank收录(GenBank登录号:DQ534493)。[结果]通过RT-PCR方法,克隆测序得到的猪CSTB基因exon2序列与人、鼠的CSTB基因exon2序列同源性分别为80.39%与72.55%。对所得猪exon2序列进行多态性分析,发现第26和78个碱基位置发生突变,分别为A→T和C→T,其中第26个碱基为错意突变,导致氨基酸的改变。[结论]CSTB基因exon2序列在猪、人和鼠上相对保守。     

同时蒸馏萃取法提取霞草挥发油的GC-MS分析

[目的]采用GC-MS分析法测定同时蒸馏萃取法提取的霞草挥发油中化学成分含量。[方法]采用同时蒸馏萃取法提取霞草中的挥发油,然后运用气相色谱-质谱联用技术分析萃取物,利用峰面积归一化法确定挥发性组分的相对含量。[结果]从霞草的挥发油中共鉴定出61种主要挥发性成分,其中乙基异丙基醚(12.446 5%)、3-甲基-2-环氧基甲醇(11.878 5%)和2-甲基萘(9.358 6%)是构成霞草挥发性物质的主要成分。[结论]该研究为霞草的进一步开发和利用提供了科学依据。     

水杨酸分子印迹掺氮TiO_2粉末的制备及在可见光下的选择性光催化研究

【目的】改善TiO_2在可见光下对污染物的选择性降解能力。【方法】采用改进的分子印迹溶胶-凝胶技术,以尿素、水杨酸分别为氮源和模板分子,制备水杨酸分子印迹掺氮TiO_2粉末。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和低温N_2物理吸附-脱附(BET)等技术对制备样品进行表征。【结果】样品均为锐钛矿相,氮掺杂致使TiO_2光吸收带边红移,分子印迹使TiO_2具有了更为发达的孔结构和孔型,掺杂和分子印迹均有效地增大了比表面积。可见光下,与催化降解苯甲酸及甲基橙相比,分子印迹掺氮TiO_2对水杨酸的选择性降解率较高,达96.0%。【结论】水杨酸分子印迹和氮掺杂有效地改善了TiO_2的选择性和可见光活性。