三维荧光光谱分析法【共2页】

三维荧光光谱与平行因子分
三维荧光光谱是一种物质荧光扫描分析方法，多用于环境科学、分析化学、生命科学等领域。

平行因子分析是利用三维荧光光谱仪对物质进行分析的一种方法，其优点是不破坏物质，直接对物质进行荧光扫描分析，计算指数，通常与紫外分光光度计测定的荧光响应强度一起使用，用来表征物质结构，解谱数据。

在环境科学领域，三维荧光光谱结合平行因子分析法可以探究污水厂水体中主要污染物的来源和类别，以及对水质参数和各组分进行相关性分析。

在分析微生物法净化黑臭水体的效果时，采用三维荧光（EEM）光谱技术与平行因子（PARAFAC）模型相结合的方式对进出水DOM进行分析，结果表明不同处理方式下进出水DOM的不同组分荧光峰强度变化存在较明显的差异。

总的来说，三维荧光光谱与平行因子分析为物质结构的表征和解析提供了一种有效的方法，在环境科学、分析化学、生命科学等领域具有广泛的应用前景。

三维荧光光谱结合PCA-SVM对几种浓香型白酒的鉴别徐瑞煜;朱焯炜;胡扬俊;张毅;陈国庆【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(36)4【摘要】In this paper ,a method for discrimination of different bands liquor with strong aroma type based on three‐dimensional fluorescence spectrum technology was developed .Firstly ,the three‐dimensional fluorescence spectra of seven different brands liquor were measured by the FLS920 fluorescence spectrometer which produced by Edinburgh in England .The spectral shows that different bands liquors have similar fluorescence ch aracteristics and it ’s difficult to distinguish them only with Fluorescent characteristic parameters .Because of this ,the first‐order and second‐order partial derivatives respect to fluorescenceemission wavelength on each of the excitation wavelength were carried out in this paper .Daubechies‐7 (db7) orthonormal wavelet with compact support was used to compress the spectral data .The forth approximate coefficients were finally chosen as the new data matrix .Then the new data matrix was analyzed by principal component analysis (PCA) and the principal components were ex‐tracted to be used as the inputs of support vector machine (SVM ) .The K‐fold cross validation was applied to optimize the pa‐rameters c and γand the prediction model was constructed in the end .Fourteen samples were selected randomly fromeach brand that in total of ninety‐eight samples were selected as the training set ,and the rest forty‐two samples were collected as the predic‐tion set .The effect of three different spectral data after processing on the model is compared :original data ,the first‐order and second‐order partial derivatives on the spectral data .The results show that the three‐dimensional fluorescence spectra with the pretreatment of second‐order partial derivatives coupled with PCA and SVM can make a good performance on the brands identifi‐cation of strong aroma typeliquors ,the accuracy of the established model and prediction accuracy were 98.98% and 100% ,re‐spectively .This method has the advantage of easy operation ,high speed ,low cost and provides a good help in the detection and identification of Chinese liquor .%提出一种利用三维荧光光谱技术鉴别不同品牌浓香型白酒的方法。

第16卷第6期 分析科学学报2000年12月V o l.16　N o.6 JOU RNAL O F ANAL YT I CAL SC IEN CE D ec.　2000文章编号:100626144(2000)0620516208三维荧光光谱技术分析应用进展刘志宏　蔡汝秀(武汉大学化学系,武汉,430072)摘　要:本文对三维荧光技术的发展及其分析应用作了回顾、评述与展望,引用文献75篇。

关键词:三维荧光光谱;分析应用;综述中图分类号:O657.39 文献标识码:A荧光分析方法已成为例行分析的重要手段。

然而,随着分析对象的不断发展、分析任务的日益复杂,传统的荧光分析法已很难满足要求。

因为传统的荧光发射(激发)光谱只是在某一个激发(发射)波长下扫描,而事实上,荧光是激发波长和发射波长两者的函数,所以这种传统的荧光发射(或激发)光谱并不能完整地描述物质的荧光特征。

一个化合物荧光信息完整的描述需要三维光谱才能实现[1]。

这是进行光谱识别、表征的必要条件。

另外,对一个含多种组分的荧光光谱(发射 激发)重叠的对象,传统的峰值定量法很难解决组分之间的干扰问题,需要从对象更完全的信息中寻找选择性的区域,或结合其它的优化手段才可能准确地实现多个组分的同时分析。

三维荧光法是近20多年发展起来的一门新的荧光分析技术,这种技术能够获得激发波长与发射波长或其它变量同时变化时的荧光强度信息,将荧光强度表示为激发波长2发射波长或波长2时间、波长2相角等两个变量的函数。

三维荧光光谱分别被称作三维荧光光谱(T h ree2D i m en si onal F luo rescence Sp ectrum)、激发2发射矩阵(Em issi on2Excitati on M atrix)、总发光光谱(To tal L um inescence Sp ectrum)、等高线谱(Con tou r Sp ectrum)等[2]。

图1所示是典型的等角三维投影图及其等高线谱图。

三维荧光光谱法在土壤溶解性有机质组分解析中的应
用
土壤溶解性有机质是具有较高化学和微生物活性的土壤有机质组分，其周转在维持土壤肥力和调节生态系统碳循环中发挥着核心作用，正确解析可溶性有机质的化学组分对深刻理解其生态环境效应具有重要意义。

论文旨在概述常见的土壤可溶性有机质组分分析方法，简要比较了常见的可溶性有机质化学组分分析技术，包括紫外-可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱法、核磁共振法、傅里叶回旋共振质谱法和三维荧光光谱法的基本原理及技术优缺点，并着重对三维荧光光谱法在土壤可溶性有机质组分解析应用过程中的重要影响因素、常用荧光指标和数据处理方法进行了综述。

三维荧光光谱法具有操作简便、仪器可及性高、成本低、通量高等特点，通过荧光指数、腐殖化指数及生物源指数等表征指标追溯土壤可溶性有机质的来源，结合平行因子分析法解析可溶性有机质化学组分及其对土地利用方式、耕种制度、全球变化因子的响应。

但是，三维荧光光谱法也存在易受环境影响、解谱困难等局限性。

未来研究亟需定量分析环境因素对可溶性有机质荧光特性的影响，并加强与其它分析技术和方法的联用，有助于更准确和全面地解析可溶性有机质，继而深人理解其生态环境效应。

三维荧光文献综述
三维荧光光谱分析是一种重要的光谱分析技术，在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些关于三维荧光光谱分析的文献综述：
1. 三维荧光光谱的基本原理和特点
三维荧光光谱分析是基于荧光光谱原理的技术，通过测量样品在特定波长范围内的荧光发射强度随激发波长和发射波长的变化，可以得到样品的荧光光谱。

该技术具有高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，因此在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。

2. 三维荧光光谱的应用
三维荧光光谱分析在许多领域都有广泛的应用，如生物医学领域中的疾病诊断、药物筛选和生物组织成像等，环境监测领域中的水质监测、空气污染监测和土壤污染监测等，以及食品安全领域中的食品成分分析、添加剂检测和农兽药残留检测等。

3. 三维荧光光谱的实验设计和数据处理方法
实验设计是影响三维荧光光谱分析结果的重要因素，包括样品的选取、激发波长和发射波长的范围选择、扫描速度和扫描间隔的设定等。

数据处理方法也是影响结果的重要因素，包括基线校正、噪声去除、光谱匹配和特征提取等。

4. 三维荧光光谱的未来发展方向
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，三维荧光光谱分析技术也在不断发展。

未来，三维荧光光谱分析将朝着高灵敏度、高分辨率、高通量、多组分同时测定和智能化分析等方向发展。

同时，与其他技术的联用也将成为研究的热点，如与色谱技术、质谱技术和显微技术等联用，可以实现更高效、更准确的样品分析。

以上是对三维荧光光谱分析的文献综述，该技术具有广泛的应用前景和重要的研究价值。

河流水体中溶解性有机物构成的三维荧光光谱解析赵胜楠【期刊名称】《《黑龙江科技信息》》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】2页(P95-96)【关键词】大石河; 溶解性有机物; 三维荧光; 荧光指数【作者】赵胜楠【作者单位】河南理工大学资源环境学院河南焦作454000【正文语种】中文溶解性有机物（DOM）由大量的有机分子组成，广泛存在于天然水体中，是一种复杂的混合物。

DOM中主要含有腐殖质、富里酸等各种亲水性有机酸等[1]。

如DOM与水体中有机污染物、金属离子等反应，则影响水体中污染物的毒性、生物降解性及迁移转化特性[2]，从而对于水体的生态环境产生重要影响[3]。

因此研究水体中的DOM得到越来越多的关注。

在研究各种水体DOM的中，目前应用三维荧光光谱（Three Dimensional Excitation Emission Matrix，3DEEM）研究DOM特性较多，因其灵敏度高、信息量高、所需样品量少且不破坏样品结构的优点，在如湖泊、河流、海洋等水体的DOM荧光特性的研究中广泛应用，被用于解析DOM在各种水体中的来源、分布等并由此判断水体的水质[4]。

2.1 河流概况大石河位于焦作市区西部的中站区，平水年在距出山口10km范围内河水全部漏失完毕，只在个别丰水年份才有洪水排泄。

大石河所处地形略向南和南东倾斜，坡降10～17‰，北部为坡洪积斜地，南部为冲洪积扇，河流两侧土壤以黏土夹砾石为主，地下水主要蕴藏于第四系细砂、中细砂、粗砂和砂砾石含水层中。

目前，中站工业园区内，一些工矿企业排放的污水多流入大石河，大石河成为纳污河流。

而大石河附近村庄分布较多，人口集聚，居民生产生活废水流入大石河。

大石河两岸附近村民多以第四系地下水作为饮用水源，因此解析河流中DOM的构成对于河流两岸居民饮用水源的保护及地表水污染的防治具有重要的意义。

2.2 水样采集与分析依据大石河的流向及周围村庄的分布情况，在上游、中游、下游共设置了6个采样点，分别编为佰利联（1#）、焦克路（2#）、人民路（3#）、丰收路（4#）、陆村（5#）、灵泉湖（6#）。

三维荧光光谱技术在多个领域的应用现状三维荧光光谱技术是一种新型的光谱分析技术，它能够快速、准确地获取样品的荧光光谱信息，并通过三维图像展示出来，从而为多个领域的研究和应用提供了强大的工具。

本文将介绍三维荧光光谱技术的原理和应用现状，以及其在生物医药、环境监测、食品安全等多个领域的应用案例。

一、三维荧光光谱技术的原理和特点三维荧光光谱技术是基于样品在受激发后产生的荧光光谱进行分析的一种光谱分析技术。

它与传统的二维荧光光谱技术相比，具有以下几个显著的特点：1.三维图像直观展示：三维荧光光谱技术能够将样品的荧光光谱信息以三维图像的形式直观展示出来，通过颜色深浅和位置变化展示出样品的荧光特性，使分析人员能够直观地获取样品的荧光信息。

2.快速高效：三维荧光光谱技术采用高分辨率光谱仪进行采集，能够较快地获取样品的荧光光谱信息，从而提高了分析的效率。

3.多维信息综合分析：通过三维图像展示，能够将样品在不同激发波长下的荧光光谱信息融合在一起进行综合分析，这有助于发现样品的更多特征和规律。

基于以上特点，三维荧光光谱技术被广泛应用于生物医药、环境监测、食品安全等多个领域。

三维荧光光谱技术在生物医药领域的应用主要包括药物质量控制、生物分子检测和生物组织成像等方面。

1.药物质量控制：三维荧光光谱技术能够对药物原料、中间体和成品进行快速、准确的荧光光谱分析，从而实现对药物质量的控制和监测。

2.生物分子检测：三维荧光光谱技术能够对生物分子的荧光特性进行检测和分析，用于生物标志物的检测和生物分子的定量分析，有助于生物医学研究和临床诊断。

3.生物组织成像：利用三维荧光光谱技术，可以对生物组织中的蛋白质、氨基酸、核酸等生物分子进行成像，实现对生物组织的高分辨、多维度的荧光成像分析，有助于癌症早期诊断和治疗研究。

在环境监测领域，三维荧光光谱技术被广泛应用于水质分析、大气污染监测和土壤污染检测等方面。

2.大气污染监测：利用三维荧光光谱技术，可以对大气颗粒物和气态污染物进行荧光特性的检测和分析，有助于对大气污染物的来源和变化进行监测和研究。