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本论文的主要内容为杜利特尔多元校正法在解析谱图方面的研究及硫化锌纳米生物探针测定嘧啶的研究。
1.杜利特尔法是一种高精密度、低计算量的数值分析方法,其通过矩阵的三角分解、降阶、简化矩阵运算来实现,可以避免对矩阵求逆,提高灵敏度;本文把杜里特尔算法引入化学计量学并提出了杜利特尔多元校正法,把其用于分析化学的混合谱图解析和条件优化两个方面。
苯同系物和硝基苯酚同分异构体都是环境污染物,工业生产中产生的含有苯类以及硝基苯酚的废水,对生态环境以及人类造成极大危害,而对这两种体系进行光谱检测时,其光谱信号重叠严重,无法直接运用光谱法在不经过分离的情况下进行定量测定;本论文以这两个体系为研究对象,运用杜利特尔多元校正法结合两个体系的紫外.可见光谱数据实现了苯同系物和硝基苯酚同分异构体的紫外.可见光谱法的直接定量测定。
首先应用校正集已知的浓度矩阵和测量校正集的紫外.可见光谱性质得到的吸光度矩阵集,结合杜利特尔多元校正法得到系数矩阵B;然后对未知样品集的紫外.可见光谱性质进行量测得到未知样品的吸光度矩阵集,应用得到的系数矩阵集B和未知样品的吸光度矩阵集,求得未知样品的浓度矩阵集;并与K.矩阵方法的解析结果进行了对比。在对苯类同系物体系的谱图解析中,测定误差在(-6.35%到8.70%),明显好于K-矩阵计算结果(-14.76%到13.40%)。
硝基苯酚同分异构体结构相似,光谱信号重叠严重,不能直接运用光谱法直接同时进行定量测定;本文应用杜利特尔多元校正法对本体系的紫外.可见光谱信号进行了解析,成功实现了硝基苯酚同分异构体的定量解析。在对硝基苯酚同分异构体体系的谱图解析中,测定误差在(-6.35%到8.70%),也明显好于K-矩阵计算结果(-14.76%到13.40%)。
在条件优化方面,对癸烷.十二烷烃体系的色谱分离条件的选择进行了探索;首先运用均匀设计法进行实验安排,得到不同分离条件下的分离度,然后对实验得到的结果运用进行杜利特尔多元校正法进行多项式回归方程拟合,得到关于分离条件的回归方程,把得到的实验结果代入拟合出的回归方程中进行验证,得到的结果误差在-2.51%和2.61%之间,明显优于最小二乘法拟合的结果(误差在-24.67%和-57.47%之间)。2.无机纳米粒子用作生物探针是近年来迅速发展起来的纳米材料在生物分析领域的重要应用,纳米粒子由于其小尺寸效应,呈现出许多特性;然而现在纳米粒子作为生物探针还在发展阶段,其主要用来测定核酸蛋白质等生物分子,寻找光学性质优良的纳米粒子扩大检测范围具有重要意义。本文合成了ZnS纳米粒子,运用巯基乙酸对其进行表面功能化修饰得到功能化ZnS纳米溶胶,使其具有水溶性和生物兼容性,把功能化ZnS纳米溶胶作为生物探针应用荧光猝灭法用于生物样品尿嘧啶的定量检测中;结果表明,得到的ZnS纳米生物探针发射光谱具有窄的半峰宽,只有20nm,且对称性好,对尿嘧啶进行定量检测时,得到的线性相关系数为0.9964。