2024年, 第36卷, 第2期　刊出日期：2024-06-30

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  基于二维过渡金属硫化物的催化传感的研究进展

  温思思, 宋薇

  光散射学报. 2024, 36(2): 95-100. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402001

  摘要 ( 188 ) PDF全文 ( 53 ) 可视化 收藏

  二维过渡金属硫化物是一种新兴材料，具备多种独特的性能，如最大静电效率、优越的机械强度、可调谐的电子结构、优秀的光学透明度和传感器灵敏度，被认为是潜在的、无处不在的电子、能源和传感器设备。本文综述了二维过渡金属硫化物在电化学传感器、光化学传感器、生物传感器领域的应用及研究进展，阐述了通过设计和调控金属硫化物能带位置和进行原子掺杂等，优化其催化活性，使其具有更优异的灵敏度，从而扩展其应用领域。同时讨论了表面增强拉曼（SERS）技术与现在热门的纳米酶催化技术联用的发展现状及优势。最后，展望了二维过渡金属硫化物在传感器技术面临的挑战和发展前景。
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  基于固态纳米孔道的单颗粒散射光谱分析

  郭紫雯, 于汝佳, 曹玥

  光散射学报. 2024, 36(2): 101-108. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402002

  摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 32 ) 可视化 收藏

  固态纳米孔道单分子分析技术因其尺寸可控、无标记、高通量等优点，在近几年得到了快速的发展，已经被广泛应用于金属离子、DNA、RNA、蛋白质等物质的研究中。本文主要聚焦基于氮化硅固态纳米孔道的单颗粒散射光谱分析技术，简要介绍了近年来的研究进展，总结了固态纳米孔道的制备方法、单分子分析原理以及光电协同应用，并对拉曼散射光谱技术在固态纳米孔道单分子检测技术进行了展望。
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  纳米孔结构的SERS基底用于分子检测

  张开丽, 王毅,

  光散射学报. 2024, 36(2): 109-121. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402003

  摘要 ( 168 ) PDF全文 ( 60 ) 可视化 收藏

  拉曼散射在分子检测过程中面临获取分子信号弱、检测灵敏度有限等问题。为了实现更高的检测灵敏度、甚至单分子检测，近年来科研人员利用等离子体纳米孔表面增强拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）技术，检测分子通过或聚集在等离子体纳米孔时的拉曼信号。本文从拉曼光谱技术出发，综述了具有固态纳米孔结构的SERS基底传感器的基本原理、制备方法，以及实现不同分子（如DNA、多肽、神经递质等）的检测，并讨论纳米孔SERS技术在未来的发展趋势。
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  基于Raman的复方柳安咖注射液主要成分分析

  张川云, 李伦, 司民真, 徐选盼, 张德清

  光散射学报. 2024, 36(2): 122-133. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402004

  摘要 ( 85 ) PDF全文 ( 26 ) 可视化 收藏

  本文应用拉曼光谱技术对复方柳安咖注射液的主要成分及含量进行了分析。首先测试分析了62个复方柳安咖注射液样品的拉曼光谱，结果表明62个注射液样品的拉曼光谱主要由水杨酸钠、安替比林和咖啡因的水溶液拉曼谱带组成；进一步利用密度泛函理论（DFT）计算了其主要成分的理论拉曼光谱和红外光谱，与实验测定的固体粉末光谱和溶液光谱进行比较分析，进而对复方柳安咖注射液拉曼光谱谱峰的振动模式进行了归属；最后利用水杨酸钠和安替比林浓度梯度溶液拉曼光谱特征峰的峰高和峰面积，分别建立定量分析模型，对62个复方柳安咖注射液样品中主要成分水杨酸钠和安替比林的含量进行预测，并与液相色谱法测试值进行了对比，结果显示预测值与液相色谱法测试值相近，得到了较好的主要成分含量预测结果。研究结果可为复方柳安咖注射液药剂的生产、药品质量的监控、药品光谱分析研究等方面提供参考。
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  氨基磺酸型两性离子化合物热力学性质研究

  青卿, 刘世杰, 汪词明, 何玉韩, 罗江水

  光散射学报. 2024, 36(2): 134-141. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402005

  摘要 ( 103 ) PDF全文 ( 15 ) 可视化 收藏

  选取了四种氨基磺酸型两性离子化合物：氨基磺酸（SA）、氨基甲磺酸（AMA）、牛磺酸（TAU）和3-氨基-1-丙磺酸（APA），利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究了四种物质的两性离子结构。红外光谱中NH3+伸缩振动峰和SO3−的伸缩振动峰表明四种物质以两性离子化合物的形式存在。通过差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）研究了相变温度和热稳定性。结果表明四种两性离子化合物都是熔融的同时伴随着分解，并且TAU的热稳定性最好。
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  基于拉曼光谱技术对不同厂家及批次外用溃疡散的分类鉴别研究

  阿木古楞, 韩斯琴高娃, 包琳, 哈斯乌力吉

  光散射学报. 2024, 36(2): 142-147. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402006

  摘要 ( 67 ) PDF全文 ( 17 ) 可视化 收藏

  为了快速检测不同厂家及批次外用溃疡散，以拉曼光谱技术结合主成分分析（PCA）-支持向量机（SVM）分类模型对不同厂家及批次外用溃疡散进行了分类鉴别。结果显示，虽然拉曼光谱的差异十分微小，几乎无法用肉眼直接进行分类鉴别，但是通过PCA-SVM分类模型能够对不同厂家及批次外用溃疡散进行准确的分类鉴别，且准确率均为100%。该方法且具有快速、准确、无损、简便等优点，对不同厂家及批次外用溃疡散的分类鉴别和质量监控具有潜在的应用价值。
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  MAPbBr3@ZIF-67的制备及光电性能研究

  崔虹, 张华芳, 毛艳丽

  光散射学报. 2024, 36(2): 148-154. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402007

  摘要 ( 64 ) PDF全文 ( 20 ) 可视化 收藏

  有机-无机杂化钙钛矿是一种重要的光电材料，广泛应用于光伏器件中，将其限域在MOFs中可以显著提高其稳定性，但是对其光电探测器性能的影响还不清楚。本文使用典型的MOFs材料ZIF-67对典型的钙钛矿材料MAPbBr3进行限域，制备了MAPbBr3@ZIF-67复合材料，并且通过调节加入ZIF-67量，形成不同浓度的MAPbBr3@ZIF-67复合钙钛矿。研究发现，加入ZIF-67，不会影响MAPbBr3的晶格结构和吸收边位置，但能够提高其结晶性。此外，由于ZIF-67在波长大于550 nm范围仍有明显的吸收，复合材料也在该波长范围展示出了显著的吸收特性。在应用到光电探测器后，器件的开关比提高了一个数量级。该研究为进一步提升器件的响应性能提供了新思路。
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  金刚石中Ce相关缺陷的光学性质的第一性原理研究

  未雪原, 王 健, 刘 瑶, 贾苏元, 魏乐斯

  光散射学报. 2024, 36(2): 155-161. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402008

  摘要 ( 70 ) PDF全文 ( 14 ) 可视化 收藏

  本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法，运用VASP软件包对金刚石CeV2色心的光学性质进行计算。从理论上确定色心静态介电函数值为19.2。对色心折射率进行计算，确定色心的折射率为4.38；对消光系数和吸收系数进行计算，发现色心消光系数和吸收系数明显降低；对反射系数进行计算，发现色心的反射系数先高后低，结合吸收系数分析可知色心在低能区域透射率下降，高能区域透射率升高；对能量损耗系数进行计算，发现色心的能量损耗系数增大，由于能量损耗偏高，将色心于激发波长长度范围内激发具有十分重要的意义。我们从理论上验证了金刚石CeV2色心的光学性能，为后续的实验检测提供了理论基础。
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  基于近红外光谱的衣物材质与含量检测研究

  洪麟凯, 任玉, 谭勇, 王婷婷, 李腾

  光散射学报. 2024, 36(2): 162-170. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402009

  摘要 ( 81 ) PDF全文 ( 28 ) 可视化 收藏

  本文利用近红外光谱（Near infrared spectrum，NIR）技术，建立了一种衣物材质和含量检测模型。选择8种衣物样品与棉-涤混纺织物作为测试对象，通过对数据进行预处理、特征提取、分类识别和回归分析等步骤，建立了衣物材质和含量的检测模型。实验结果表明，最小二乘向量机所建立的定性判别模型准确性较高，运算时间更短。经二阶导数平滑与预处理后的棉-涤混合面料近红外光谱数据结合偏最小二乘法算法建立的定量分析模型有较好的精准度与稳定性，预测均方根误差达到了0.0019，满足了近红外快速检测的准确度要求。本文所建立的近红外检测方法具有环保、耗时短、成本低等优点，在衣物制造、质保和质检等领域都有一定应用价值。本研究为衣物材质和含量的检测提供了一种新的方法和思路，具有一定的理论和实际应用价值。
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  散射系数对空间偏移拉曼探测深度的影响

  张仁杰, 余念, 张先彪, 胡春瑞, 陈昌

  光散射学报. 2024, 36(2): 171-178. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402010

  摘要 ( 111 ) PDF全文 ( 27 ) 可视化 收藏

  近些年来，空间偏移拉曼光谱（SORS）能够高效地检测深藏于强散射性干扰介质中的目标物，在各种无损检测领域被广泛应用，同时人们对空间偏移拉曼光谱的性能特征也进行了广泛而深入的研究。然而，迄今为止，还缺乏对 SORS 检测不同光学特性材料的详细研究。本研究旨在通过构建一个简明的双层模型来填补这一空白。在该模型中，两种不同光学性质的干扰物质被覆盖在目标物质上，通过分析表层干扰物和底层目标材料的拉曼散射信号强度，我们研究了物质散射性质的不同对SORS检测结果的影响。结果表面，相同检测条件下，表层干扰物散射能力越强，需要的检测空间偏移量越大。我们的研究证明了SORS 技术在穿透表层结构进行无损检测应用中的巨大潜力，并提供了对各种材料SORS 特性的全面了解。
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  三乙胺火焰特征光谱分析

  唐洪昌 李瑜 张昌华

  光散射学报. 2024, 36(2): 179-183. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402011

  摘要 ( 71 ) PDF全文 ( 12 ) 可视化 收藏

  采用ICCD探测系统和化学激波管，在压力为1.5 atm，温度为1500 K条件下，测得了三乙胺燃烧时从紫外到近红外的瞬态发射光谱。结果表明：燃烧过程在此波段内的主要发射光谱带归属于反应中间产物 NO、OH、NH、CN、和CH 自由基，确定小自由基NO、OH、NH、CN、和CH是三乙胺燃烧过程中重要的反应中产物,CN自由基光谱明显比CH自由基光谱强；确定了NO、OH、NH、CN、和CH 自由基特征光谱对应的电子能级跃迁；结合燃烧动力学理论从化学反应角度分析了小自由基NO、OH、NH、CN、和CH产生机制。结果为了解三乙胺燃烧反应微观过程和验证其燃烧反应机理提供了实验依据。
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  一款小角X射线散射遥控自动换样装置

  李夏, 武海娟, 段启惠, 谭映雷, 周爱玉, 韩庆夫, 王美君, 李志宏, 陈建刚, 李东风

  光散射学报. 2024, 36(2): 184-190. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402012

  摘要 ( 63 ) PDF全文 ( 16 ) 可视化 收藏

  北京同步辐射装置（BSRF）小角X射线散射（SAXS）实验中，非原位样品的测量通常占据较大比重。使用传统承载单个样品的样品架，实验效率低。本工作设计了一款用于同步辐射SAXS实验的自动换样装置，它一次可承载10个样品，使用无线遥控器在实验棚屋外即可遥控样品的移动、对光和曝光，提高了实验效率。本文简要介绍该装置的基本结构、功能及应用。
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  馆藏雍正粉彩瓶的原位无损科学研究

  吴娜, 王志强, 雷磊, 王建平

  光散射学报. 2024, 36(2): 191-197. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402013

  摘要 ( 69 ) PDF全文 ( 28 ) 可视化 收藏

  粉彩是景德镇四大名瓷之一，其粉润柔和、颜色丰富的特点与使用的原料性质密不可分，对粉彩瓷器进行科学检测，可以为研究粉彩瓷器的传承与发展提供重要依据。使用三维视频显微镜、X射线荧光扫描成像仪（MA-XRF）和拉曼光谱仪对馆藏雍正粉彩瓶进行原位无损检测，发现粉彩瓶中紫红彩的着色剂为金红，红彩的着色剂为矾红，绿彩着色剂为铜的化合物，黄彩着色剂为铅锡黄Ⅱ型，黄绿彩为绿彩和黄彩调和而成，黑彩着色剂为锰的氧化物。显微镜和MA-XRF两种面检测技术的联合使用，可以得到颜料层的上下关系、粉彩的绘画技法、颜料特征元素及分布位置等信息。三种原位无损检测仪器的应用，可以为馆藏完整瓷器着色剂成分、绘画技法、制作工艺等信息的科学研究提供借鉴。
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  智化寺石质文物表面黑色污染物的谱学分析

  王锋, 付迎春, 李迪, 顾耀奇, 史姝璇, 魏书亚

  光散射学报. 2024, 36(2): 198-208. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.202402014

  摘要 ( 73 ) PDF全文 ( 25 ) 可视化 收藏

  智化寺是典型的明代早期寺院，主体建筑保存状态良好，其建筑群既具有宋元风格，又历经明清、民国时期，具有极高的研究价值。寺内现存三件石刻文物表面具有明显的黑色污染，为了更有针对性的保护，需要对未知的黑色污染物进行科学分析研究。本研究采用便携式X射线荧光光谱（pXRF）、拉曼光谱（Raman Spectroscopy）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热裂解气相色谱质谱（Py-GCMS），系统分析了污染物成分。结果表明藏殿须弥座北侧侧面和台面处污染物以干性植物油为主，并具有少量蛋白质残留、无定形碳等，如来殿前的赑屃背上的黑色污染物含有多糖、油脂、无定形碳、纤维素、蛋白质和石英等物质残留。分析结果为准确判断智化寺石刻文物上的黑色污染物提供了科学依据，对相关石质文物的合理有效保护具有重要意义。