iCS 2018第二天 分子光谱技术“魅力吸睛”

　　仪器信息网讯 2018年5月29日，由仪器信息网主办的第七届光谱网络会议(iCS 2018)暨第一届“光谱仪器在线展览会”(Spectroscopy Online Exhibition)正式开幕。本届网络会议为期三天(5月29日-31日)，采取在线研讨会(iCS)、网上展览会、促销活动等多种形式全面展示光谱的最新技术和产品。

　　iCS 2018分设4个专场：原子光谱技术与应用进展、分子光谱技术与应用进展、近红外光谱技术与应用进展及拉曼光谱技术与应用进展。大会邀请了27位业内光谱专家、以及厂商技术人员针对不同的主题做精彩报告，为业界人士搭建一个交流平台，提高光谱研究与应用水平。

　　5月30日，分子光谱技术与应用进展、近红外光谱技术与应用进展专场共安排了8位相关专家进行精彩的报告，累计报名人数依然超过1000人!用户互动持续火热，数十个用户问题得到沟通和解答!

　　报告内容聚焦分子光谱的最新技术及应用，涵盖了分子荧光光谱，近红外光谱，基于固相萃取光谱的快检技术以及便携、专用和在线仪器等，并从多个角度介绍了这些分子光谱技术在过程/在线分析、快速检测、及科学研究等方面的应用。以下为报告内容简要，以飨读者。

分子光谱技术与应用进展

 　　分子光谱(近红外、红外和拉曼)产生于分子振动能级跃迁，即从分子水平上反映了物质的组成与结构信息，是一种物质定性和定量分析的理想信号。随着材料与科学仪器制造技术的发展，分子光谱仪器(包括傅里叶变换、光栅阵列、MEMS等)及其各种测量附件的发展也很快，不同用途的便携、专用和在线仪器等多种专用仪器不断涌现，目前技术上已经可以方便地获取气体、液体和固体等复杂形态物料的分子光谱，使得分子光谱分析已从实验室快速走向过程分析领域。分子光谱结合计算机信息处理技术，可以实现对过程物料多种性质的快速、无损、同时的定性和定量分析，称之为分子光谱过程分析技术。

　　本次讲座旨在介绍分子光谱过程分析技术和作者主持研究的分子光谱过程分析技术最新科研成果及其在智能制造领域中的应用展望。

　　HORIBA发布Duetta新一代分子荧光光谱仪，吸收与荧光功能二合一，重新定义分子荧光系统。针对荧光定量定性分析中内滤效应(IFE)的问题，首次提出了A-TEEM技术，开发了独有的同步吸收-荧光光学设计，消除IFE，扩展浓度的线性区间，特别适用于有颜色，高浓度样品的分析;在荧光指纹图谱(EEM)分析中，CCD检测器眨眼间(1s)获得三维荧光光谱，避免样品有位置变动(抖动或沉降)影响的光谱结果，并可经过IFE校正(利用吸收信号校正荧光信号)获得更加准确的EEM图谱;超宽的CCD响应范围，远超常规PMT光谱仪的极限检测范围，实现一次采谱完美获得全谱范围响应信号(~1100nm)，无拼接，无切换，解决近红外一区全谱测试，可进行全谱动态测试;首发EzSpec软件，使得荧光光谱仪进入智能触屏时代，摆脱鼠标键盘束缚;智能样品附件识别设计，支持热插拔标准附件，无需软件安装;整机免维护，换灯免服务人员，轻松使用。此次网络讲座就这款新产品的新技术与应用进行了介绍。

　　利用近红外光谱技术进行常量组分的快速检测已经比较成熟，但是微量甚至痕量物质的光谱快检还有很多问题，核心的难题是灵敏度和选择性问题。本讲座介绍基于固相萃取光谱的快检技术。

　　固相萃取光谱技术就是把固相萃取与光谱检测相结合，样品经固相萃取而富集被测组分，并分离干扰物质后，不经洗脱直接在固相材料上检测光谱，它简化了操作、有效提高了灵敏度和选择性，是很有潜力的新型快检技术。本讲座从实验装置和应用实例等方面详细介绍了该项技术。

　　贵金属纳米簇是由几个至几十个贵金属原子组成的纳米材料，具有光致发光的特性。在各类模板分子中，DNA分子可通过编辑序列调控银纳米簇光学性质、本身可作为识别与组装基元，在分析应用中具有优势，因而常用作荧光贵金属纳米簇的模板。

　　本报告针对DNA模板保护的贵金属纳米簇研究中存在的问题开展了研究，在尺寸调控、发光机理研究、光谱探针模块化以及银纳米簇的分析应用方面进行了探索。

近红外光谱技术与应用进展

　　现代近红外光谱分析技术主要利用有机化学物质在近红外光谱区的光学特性而获取有效信息进行快速检测，是一种无损、环保的新式检测技术。该技术的开发利用最早始于农业领域，用于谷物中的水分和蛋白质的测定，之后在诸多领域得到了广泛的推广。

　　中国农业大学工学院生物质资源与利用实验室长期致力于循环农业的绿色检测技术研究，研究开发了循环农业中各环节物质成分含量及资源化利用关键参数的绿色速测技术、模型及配套设备，并探索性研究了近红外光谱技术在饲料行业、有机肥行业和厌氧发酵产沼气等生物质能行业过程分析中的应用。

　　随着近红外光谱技术的发展，其应用场景不断的拓展，应用潜力被不断地挖掘出来。在棕榈油行业和新兴的化工行业，近红外技术的大面积推广使用，解决了实验室原有分析方法的繁琐、污染和高成本缺陷，大大提高了分析效率，节约了大量成本，为用户创造了价值。

　　当前，我国正在施行《中国制造2025》战略，“智能制造”、“工业4.0”、“互联网+”等口号给我们许多制造行业带来了大量活力。但是，化工行业因为其特殊性，许多化工生产企业目前却面临着安全、环保等方面的巨大压力。能否适应此阶段国家战略发展方向，采用新工艺、新技术进行产业升级，可能直接决定着一些化工生产企业的发展未来。

　　与所有制造业一样，信息化、智能化也是化工生产行业追求的目标，自动化是实现信息化、智能化的基础。但我国的化工生产行业，尤其是中小规模的精细化工生产企业，还没有完全实现自动化，其中一个方面是缺少有效的实时工艺过程信息(PI)采集手段、及基于过程信息的实时反馈控制系统，比如，许多化工生产企业目前还是依靠人工到生产现场取样、到实验室进行化验，车间操作人员再根据实验室化验结果来调控生产工艺参数。由此带来的问题是反馈速度慢、信息不及时、取样带来的危险和污染、实验室分析的高成本、严重人工依赖等。

　　因此，对化工生产流程中如反应、精馏、溶剂回收、萃取分离等单元操作过程进行实时在线分析，对提升化工生产企业的自动化、信息化水平具有重要意义。但是，化工生产条件相对恶劣、装置规模大、工艺参数苛刻、强腐蚀性、操作人员技术水平层次不齐等，又为在线分析手段的选择带来了挑战。

　　近红外光谱具有类似中红外光谱的信息，光谱数据易获取，样品无需预处理，可采用长距离光纤远距离安装，可多点监控，易于与DCS等控制系统集成等特点，使得该技术成为了目前化工生产行业最可靠的技术手段之一。本报告旨在分享作者在过去约15年的近红外应用开发工作中成功执行的一些过程分析项目的经验及这些项目为企业所带来的效益等。

　　近红外光谱包含了样品特有的分子振动信息(C-H, O-H, N-H)、样品的物理性质信息(密度, 硬度, 粒径)以及样品与测量仪器之间特有的交互作用信息(穿透, 漫射等)。传统以来, 我们多半认为近红外分析仅仅是建立有效的化学计量学模型，确认光谱与其性质的定量关系,并且强调近红外光谱的吸收波峰复杂而无法有效解析， 似乎建模似乎是近红外分析的唯一选项，但是回到基本层次, 近红外光谱技术的本身兼顾了化学与物理信息, 而解析光谱图是了解样品分子结构与其特征吸收谱带之间的因果关系。

　　为了更进一步的了解近红外光谱技术的化性与物性优势, 报告人探讨了以”看光谱图说故事”的方式解决一些制药工艺中的根本原因分析, 并回答以下的问题: 如何有效的解析近红外的光谱吸收特征信息? 如何直观近红外光谱图而能判断化性与物性的差别?如何对近红外光谱采取简单或复杂的数据分析手段?

　　为促进国内外光谱工作者的在线采购与洽谈交流，加强合作，与第七届光谱网络会议同期举行的iCS 2018暨第一届光谱仪器在线展也拉开了序幕，共计14家仪器厂商参展。本次展会通过网上展览会、促销活动等多种形式全面展示光谱的最新技术和产品，为光谱行业参展商及买家搭建一个高效、便捷的交流与商贸平台!

　　本次展会分设原子光谱、分子光谱、近红外光谱、拉曼光谱四大展区。将优质的光谱仪器产品、核心部件、解决方案、资料等内容同步在线集中展示给仪器用户。具有节约营销成本、品牌强势推广、目标用户精准、销售线索反馈四大优势。

iCS 2018暨第一届光谱仪器在线展品牌参展商

　　5月31日，聚焦当前“火热”的拉曼光谱而开设的“拉曼光谱技术与应用进展专场”精彩继续，请继续关注仪器信息网后续报道。

　　报名参加iCS 2018请点击“我要参会”!