红外光谱应用现状

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近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展

近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展

近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展一、本文概述近红外光谱分析技术,作为一种重要的分析手段,在化学、生物、医药、农业、食品、石油等多个领域具有广泛的应用前景。

近年来,随着科学技术的不断发展,我国近红外光谱分析技术也取得了显著的研究与应用进展。

本文旨在全面梳理和评述近五年我国近红外光谱分析技术的研究动态和应用实践,以期为推动该领域的技术创新和产业发展提供参考。

在概述部分,我们将首先介绍近红外光谱分析技术的基本原理和特点,阐述其在不同领域中的应用价值。

随后,我们将简要回顾近五年我国近红外光谱分析技术的发展历程,包括关键技术的突破、仪器设备的升级以及应用领域的拓展等方面。

在此基础上,本文将重点分析近五年内我国近红外光谱分析技术的主要研究成果,包括理论创新、方法优化以及应用案例等。

我们将展望近红外光谱分析技术的未来发展趋势,探讨其在我国各领域的潜在应用前景和面临的挑战。

二、近五年我国近红外光谱分析技术研究进展近五年来,我国近红外光谱分析技术研究取得了显著进展,不仅在理论深度上有所提升,还在技术应用上实现了突破。

在理论研究方面,我国的科研团队深入探索了近红外光谱与物质分子结构之间的关系,提出了一系列新的分析模型和算法。

这些模型不仅提高了光谱解析的精度,还拓展了近红外光谱技术的应用范围。

同时,随着计算机技术的快速发展,近红外光谱数据处理和分析的速度也得到了显著提升。

在技术应用方面,近红外光谱分析技术在多个领域实现了广泛应用。

例如,在农业领域,通过近红外光谱技术可以快速准确地检测农产品的品质和成分,为农业生产提供了有力支持。

在医药领域,近红外光谱技术被用于药物成分的分析和药品质量控制,确保了药品的安全有效。

在环保、石油化工等领域,近红外光谱技术也发挥着重要作用。

值得一提的是,我国在近红外光谱仪器研发方面也取得了重要进展。

国内科研机构和企业相继推出了一系列性能稳定、操作简便的近红外光谱仪器,为我国近红外光谱技术的普及和推广提供了有力保障。

红外光谱技术在化学分析中的应用及发展趋势

红外光谱技术在化学分析中的应用及发展趋势

红外光谱技术在化学分析中的应用及发展趋势化学分析是化学领域的一个重要分支,广泛应用于环境保护、质量监控、食品安全等方面。

而红外光谱技术,作为一种无损分析手段,已经成为了化学分析领域中的重要工具之一。

本文将详细探讨红外光谱技术在化学分析中的应用及其发展趋势。

一、红外光谱技术的基本原理红外光谱技术是指利用分子中不同原子间振动而产生的红外辐射吸收为基础,对物质进行分析的技术。

具体来说,当物质受到红外辐射时,其中的原子、分子等会因受到辐射的特定频率而产生振动。

这些振动将吸收红外光的能量,产生吸收峰,而这些吸收峰的位置和形状则与被测样品的化学结构密切相关。

利用红外光谱技术,我们可以对样品进行快速、高效的非破坏性检测和分析。

这在化学分析和质量监控方面极为重要,能够帮助我们快速鉴定样品的成分和所属类别。

二、红外光谱技术在化学分析中的应用1. 物质成分分析红外光谱技术在物质成分分析中发挥了重要的作用,可以用来检测不同种类物质中的成分、化合物和含量等信息。

例如,使用红外光谱仪可以快速检测食品中的脂肪、蛋白质、碳水化合物等成分,还可以快速分析土壤中的有机质、无机盐类等元素成分。

2. 化学反应研究红外光谱技术还可以用来研究化学反应过程中的分子变化。

通过红外光谱检测反应前后的物质,可以发现在反应中消失或增强的吸收峰,进而推测出反应中涉及到的物质和反应机理。

3. 能谱分析红外光谱技术还可以用于研究分子中的激发态能量转移,以及分子谱带的结构和性质。

利用红外光谱检测分子中某些官能团的谱带,可以从中推测出分子的能级结构和势能函数。

三、红外光谱技术的发展趋势1. 数据挖掘和人工智能技术的应用随着大数据和人工智能技术的发展,红外光谱技术的应用也得到了极大的拓展。

通过建立大规模的光谱数据库,利用人工智能技术进行数据挖掘和分析,可以更加准确和快速地鉴定样品中的成分。

2. 微红外光谱技术的发展微红外光谱技术是指利用红外光在纳米尺度下的局域电场增强效应,使得微型样品(如细胞、分子等)也可以在微观尺度下被分析。

红外光谱分析技术的应用前景

红外光谱分析技术的应用前景

红外光谱分析技术的应用前景引言:红外光谱分析技术是一种非常重要的分析方法,具有广泛的应用领域。

本文将探讨红外光谱分析技术的应用前景及其在不同领域中的具体应用。

1. 红外光谱分析技术的基本原理红外光谱分析技术是通过测量物质与红外辐射的相互作用来获取物质的结构及性质信息。

其基本原理是物质分子在受到红外辐射后,会发生特定的振动和转动,从而产生特定波长的红外光谱。

通过测量这些红外辐射的吸收光谱,可以确定物质的组成和结构。

2. 红外光谱分析技术的应用领域2.1 化学领域红外光谱分析技术在化学领域中得到广泛应用。

它可以用于分析有机化合物、高分子材料和无机材料等。

通过红外光谱分析,我们可以确定化合物的结构、官能团以及分子间的相互作用,从而对其性质进行准确的解析和判断。

2.2 药学领域在药学领域中,红外光谱分析技术被用于药物的质量控制和研究。

通过红外光谱分析,可以对药物的成分进行定性和定量的分析,判断其纯度和稳定性,并提供可靠的药物质量评估标准。

2.3 环境保护领域红外光谱分析技术在环境保护领域中具有重要意义。

它可以用于检测和分析环境中的有机物、无机物和污染物等。

通过红外光谱分析,可以准确鉴定和定量分析环境中的各种有害物质,为环境保护提供科学依据。

2.4 食品科学领域红外光谱分析技术在食品科学领域中也有广泛应用。

它可以用于食品的成分分析、品质评价和检测等。

通过红外光谱分析,可以精确分析食品中的脂肪、蛋白质、糖类等成分,从而为食品质量控制和食品安全提供重要参考。

3. 红外光谱分析技术的发展趋势随着科技的不断进步,红外光谱分析技术也在不断发展壮大。

具体体现在以下几个方面:3.1 仪器设备的改进随着光学技术和计算机技术的发展,红外光谱分析仪器设备将更加精密和高效。

仪器的分辨率和准确度将进一步提高,数据处理和谱图解析将更加智能化和自动化,使得红外光谱分析技术更加易于应用和操作。

3.2 数据库的建设建立和更新红外光谱数据库是红外光谱分析技术发展的重要方向。

2024年红外光谱仪市场发展现状

2024年红外光谱仪市场发展现状

2024年红外光谱仪市场发展现状红外光谱仪是一种通过检测和分析物质吸收红外辐射的仪器。

它在化学、药物、食品、环境等领域具有广泛的应用。

本文将介绍红外光谱仪市场的发展现状,包括市场规模、应用领域和发展趋势等。

市场规模红外光谱仪市场具有良好的增长势头。

据市场研究,2019年红外光谱仪市场规模已达到X亿美元,并预计在未来几年中将以X%的年复合增长率继续扩大。

市场增长的主要驱动力是红外光谱仪在多个领域的广泛应用。

应用领域化学领域红外光谱仪在化学领域有着广泛的应用,可以用于物质的鉴定和表征。

通过红外吸收谱图的分析,可以确定化合物的结构和功能基团,快速确定样品的纯度和组成。

红外光谱仪在有机合成、有机物污染检测、药物研发等方面发挥着重要作用。

食品行业红外光谱仪在食品行业也有广泛的应用。

通过红外光谱的分析,可以进行食品成分的检测和鉴定,如脂肪含量、水分含量、蛋白质含量等。

红外光谱仪还可用于食品的质量控制和真伪鉴别,确保食品的安全和质量。

红外光谱仪在环境监测中发挥着重要作用。

它可以检测大气中的污染物、土壤中的有机物和无机物,以及水体中的有害物质。

通过红外光谱仪的应用,可以及时监测和评估环境质量,为环境保护和污染治理提供科学依据。

药物研发在药物研发中,红外光谱仪被广泛应用于药物的结构表征和质量控制。

它可以用来确定药物的结构和功能基团,检测药物的纯度和杂质含量,为药物研发提供重要的分析手段。

发展趋势随着科学技术的不断进步,红外光谱仪市场将迎来新的发展机遇和挑战。

小型化和便携化随着红外光谱仪技术的不断成熟,市场对小型化和便携化红外光谱仪的需求不断增加。

小型化的红外光谱仪可以方便携带和操作,广泛应用于野外工作和临床诊断等场景。

自动化和智能化红外光谱仪的自动化和智能化程度也在不断提高。

通过自动取样、自动扫描和数据分析算法的应用,可以提高红外光谱分析的效率和准确性。

未来的红外光谱仪可能会实现多模式集成,将吸收谱、透射谱、散射谱等多种分析模式集于一体。

近红外光谱行业发展现状及潜力分析研究报告

近红外光谱行业发展现状及潜力分析研究报告
持和推广应用。
市场需求
随着各行业对产品质量和安全性的要 求不断提高,近红外光谱技术的市场
需求将进一步增加。
技术创新
随着技术的不断进步和应用需求的增 加,近红外引进国外先进 技术和管理经验,提高近红外光谱行 业的整体水平。
PART 05
近红外光谱行业面临的挑 战与对策
智能化
结合人工智能和机器学习技术,提高近红外光谱分析的准确性和效率。
多光谱技术
开发多光谱成像技术,实现快速、无损、多组分检测。
高通量分析
提高近红外光谱仪的通量和分析速度,满足大规模生产的需求。
近红外光谱行业的发展趋势和机遇
政策支持
随着国家对环保和食品安全问题的重视 ,近红外光谱技术将得到更多的政策支
农业
用于检测农产品中的营养成分和农药残留, 提高农产品质量和安全性。
制药
用于药物生产和质量控制,确保药物的有效 性和安全性。
环境监测
用于检测水、土壤、空气中的污染物,保护 环境和人类健康。
食品工业
用于食品质量检测和生产过程中的控制,提 高食品质量和安全性。
近红外光谱技术的创新发展方向
微型化
将大型近红外光谱仪小型化,方便携带和使用。
对策
企业可以通过加强研发、提高产品质量、拓展应用领域等方式提升竞争力,同时也可以通过合作、并 购等方式扩大市场份额。
政策环境与对策
政策环境
政府对于近红外光谱行业的政策支持力度和 方向对行业的发展具有重要影响。
对策
企业应该密切关注政策动态,积极与政府部 门沟通合作,争取政策支持和资金扶持,同 时也要规范自身经营行为,遵守相关法律法 规。
PART 02
近红外光谱技术概述
近红外光谱技术原理

红外光谱技术的应用与发展

红外光谱技术的应用与发展

红外光谱技术的应用与发展红外光谱技术是一种非常重要的光谱分析方法,它可以用于研究分子的振动和转动,还可以用于判断物质的组成、结构以及化学性质等方面。

对于各种化学、生物、医学和环境等研究领域都有着非常重要的作用。

本文就着重探讨红外光谱技术的应用以及未来发展方向。

一、红外光谱技术的应用1. 化学领域红外光谱技术在化学领域中的应用很广泛,主要用于物质的分析和检测。

例如,可以利用红外光谱技术来研究化合物的结构和功能,判断物质的组成和形态,以及检测杂质等。

此外,在新材料研究中也可以应用红外光谱技术来确认化学键的种类和数量。

2. 生物医学领域红外光谱技术在生物医学领域中也有着广泛的应用,例如,可以应用于酶和蛋白质的研究,还可以用于检测生物分子的含量和结构等。

同时,红外光谱技术还可以对病毒和细菌等微生物的检测和鉴定方面发挥重要作用。

3. 环境监测领域红外光谱技术在环境监测领域也有重要应用。

例如,可以用于检测空气中的有害物质、水中的污染物等。

此外,还可以用于检测土壤中的重金属和化学物质,以及监测工业废水和废气等。

二、红外光谱技术未来的发展方向1. 红外成像技术的应用未来,红外光谱技术有望应用到红外成像技术中,这将会更方便和快捷地分析、检测和描述物质。

红外光谱成像技术主要是将红外光谱技术与红外摄像技术相结合,可以对物质进行成像、分类和定性分析。

2. 红外光谱技术应用于医学领域在医学领域,红外光谱技术也有着重要的应用前景。

例如,可以利用该技术来研究肿瘤、神经退行性疾病和代谢性疾病等。

红外光谱技术可以帮助医学家研究蛋白质的结构、功能和相互作用,从而更好地了解疾病的本质和发展过程。

3. 红外光谱技术应用于材料科学领域红外光谱技术在材料科学领域的应用也逐渐扩大和深入。

未来,红外光谱技术有望应用到各种新材料的分析和研究领域中,从而帮助科学家更加深入地理解材料的组成和性能等问题,为人类创造更好的生活条件。

总之,红外光谱技术是一种非常重要的技术手段,为各种研究领域提供了丰富的思路和方法。

2024年红外光谱仪市场分析现状

2024年红外光谱仪市场分析现状

2024年红外光谱仪市场分析现状引言红外光谱仪是一种广泛应用于科学研究、工业控制和生物医学等领域的重要仪器设备。

它通过分析物质在红外光波段的吸收和散射特征,能够提供关于物质组成、结构和性质的信息。

本文将对红外光谱仪市场的现状进行分析,包括市场规模、竞争格局、行业发展趋势等方面的内容。

市场规模红外光谱仪市场在过去几年保持了稳定增长的态势。

根据市场调研公司的数据显示,2019年全球红外光谱仪市场规模达到了X亿美元,预计到2025年将增长至X 亿美元。

市场规模的增长主要受益于以下几个因素:1.科学研究领域对高性能红外光谱仪的需求增加。

2.工业控制领域红外光谱仪的应用扩大。

3.生物医学领域对红外光谱仪的需求增长。

竞争格局红外光谱仪市场存在着较为激烈的竞争格局。

目前,市场上主要的竞争者包括以下几家公司:1.公司A:作为市场领导者,该公司拥有先进的技术和广泛的产品线,其产品在全球范围内得到了广泛的应用。

2.公司B:该公司在红外光谱仪领域有着较高的品牌知名度和市场份额,具备一定的竞争优势。

3.公司C:作为新兴的竞争者,该公司致力于研发创新性的产品,有望在未来取得更大的市场份额。

竞争格局的激烈程度将进一步促使企业加大技术研发和市场推广的投入,以提高产品的技术含量和市场竞争力。

行业发展趋势红外光谱仪市场将面临一些重要的发展趋势,包括:1.技术创新:随着科学研究和工业应用需求的不断提高,红外光谱仪的技术也在不断创新。

新型材料和制造工艺的应用,将进一步提升红外光谱仪的性能指标。

2.应用拓展:红外光谱仪在农业、食品安全、环境监测等领域的应用前景广阔。

随着相关政策和标准的不断完善,这些领域对红外光谱仪的需求将进一步增长。

3.价格竞争:由于市场竞争的加剧,红外光谱仪的价格将逐渐下降。

企业需要在降低成本的同时,提高产品的性价比,以保持市场份额。

结论红外光谱仪市场在技术创新、应用拓展和价格竞争等方面面临着新的机遇和挑战。

企业应密切关注市场动态,不断提升产品的竞争力,以适应市场的需求变化。

红外光谱仪发展现状

红外光谱仪发展现状

红外光谱仪发展现状红外光谱仪是一种广泛使用的光谱分析仪器。

它是通过测量物质与红外辐射的相互作用来获取其分子结构和组成的。

红外光谱仪的发展非常迅猛,现在已经成为科学研究、医疗、环检等领域必备的仪器之一。

以下是红外光谱仪发展现状的主要内容:一、市场现状红外光谱仪的市场非常广泛,主要应用于生物医药、化学、环保、食品等行业。

目前红外光谱仪市场的主要供应商有Thermo Fisher Scientific、PerkinElmer、Shimadzu、Bruker等国际知名企业。

二、技术发展1.光源技术:红外光谱仪所采用的光源分为热辐射光源和发光二极管光源。

近年来,热辐射光源上的技术迅速发展,如超长寿命源、全反射腔等。

2.检测器技术:现代红外光谱仪采用的检测器有霍尔效应探测器、光栅阵列探测器和互补式金属氧化物半导体(CMOS)探测器等。

这些探测器在检测性能、动态范围和信噪比等方面都得到了显著提升。

3.谱库技术:利用红外光谱进行分析常常需要许多标准谱。

目前,已经针对化学品、食品、化妆品等分别建立了丰富的标准谱库。

此外,由于机器学习和深度学习的进展,红外光谱大数据处理也迅速发展。

三、应用领域的发展1.食品安全:红外光谱在食品安全领域的应用越来越多,主要用于检测食品中的农药残留、食品中添加剂和保鲜剂的成分等等。

2.生物医药:红外光谱在生物医药领域的应用也逐渐扩大。

它可以用于分析药品的成分、检测蛋白质的变性和结晶情况等。

3.环境监测:红外光谱作为环境监测的重要手段之一,可以用于检测空气、水源和土壤中的污染物质,对保障人类健康和环境安全具有重要意义。

总之,随着科技的进步和应用领域的不断拓展,红外光谱仪的发展非常迅猛,未来其应用前景将会更加广阔。

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红外光谱应用现状
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1 前言
红外光是波长在0.75~500μm范围的电磁波,由于它波长长,能量较低,所以照射到物体上只能引起物质分子内的共价键发生振动或转动。

根据试样的红外光谱的特征进行化学分析的方法称为红外光谱法。

研究发现,在不同有机物中,相同的基团或化学键往往有大致相同的红外吸收频率。

这种特征性强,与分子结构对应关系明确,受分子中其它部分影响较小,可作为官能团鉴别依据的吸收带,称为基团的特征吸收带。

在红外光谱中基团的特征吸收带大多出现在波数为 4 000~1300 cm- 1区域内,因此把这个区域称为官能团区,而分子中各种化学键的弯曲振动以及不含氢原子的单键的伸缩振动吸收能量较低而且不存在固定的对应关系,分子结构中任何微细变化都会引起这一区域吸收带位置、形状、强度的相应变化与人的指纹一样具有独特性,故称为指纹区,是区别精细结构时研究的主要区域。

红外光谱分析就是通过对官能团区和指纹区的吸收峰特点的研究了解物质结构的。

由于有机物绝大部分在中红外区都有明显吸收峰,因此红外光谱是鉴别有机物的常用方法之一。

2 红外光谱技术简介
红外光谱的研究开始于20世纪初期,自1940年商品红外光谱仪问世以来,红外光谱在有机化学研究中得到广泛的应用。

近几十年来一些新技术(如发射光谱、光声光谱等)的出现,使红外光谱技术得到更加蓬勃的发展。

在有机物分子中,组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态,其振动频率与红外光的振动频率相当。

所以,用红外光照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱上将处于不同位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

红外光谱有化合物“指纹”之称,是鉴定有机化合物和结构分析的重要工具。

鉴于其专属性强各种基因吸收带信息多,故可用于固体、液体和气体定性和定量分析[1]。

3 红外光谱法的应用
红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能应用,无机、有机、高分子化合物都可检测。

此外,红外光谱还具有测试迅速,操作方便,重复性好,灵敏度高,试样用量少,仪器结构简单等特点,因此,它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。

红外光谱在高聚物的构型、构象、
力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。

3.1 在临床医学和药学方面的应用[2]
鉴于每个化合物都有自己独特的红外光谱,除特殊情况外,目前尚未发现两种不同的化合物具有相同的红外光谱,所以红外光谱为药品质量的监测提供了快速准确的方法。

如药材天麻、阿胶,西药红霉素、环磷酰胺的监测和抗肝炎药联笨双酯同质异晶体的研究。

红外光谱在临床疾病检测方面也有广泛的应用,如利用红外光谱法对冠心病、动脉硬化、糖尿病、癌症的检测。

红外光谱法测定蛋白质基体中的葡萄糖含量。

以及用FT-Raman光谱在700 ~1900cm-1处的差异,对胃、牙齿、血管、肝等人体组织的研究可用于体内诊断。

3.2 在表面化学及催化化学中的应用
在表面化学研究中的应用,红外光谱技术在表面化学研究中的应用具有两个鲜明特征:(1)继续不断地开发表面与薄膜的原位和实时红外分析技术。

根据报道已有一种适用于原位和同时红外分析的FT-IR扩散反射室。

(2)以红外吸附光谱(IRAS),ATR FT-IR和IR反射光谱为代表的红外光谱技术广泛地应用于研究自组织膜和L -B膜。

如应用IR反射光谱研究薄膜,测定组织薄膜的厚度、成分和结构。

在催化化学研究中的应用:(1)扩散反射红外光谱傅立叶变换光谱(DRIFTS)的应用报道特别突出,其次是IRAS。

DRIFTS用于监控催化剂表面吸附化合物的分解动力学。

(2)原位红外光谱技术除了依然应用普通的原位红外光谱技术研究催化反应过程外,还应用于原位反射/吸附红外光谱研究催化剂表面的点位阻塞效应。

另外产生了大量新的与原位红外光谱技术相配合的附件装置。

3.3 在石油化学研究中的应用
红外光谱技术在石油化学中的应用是一个十分广泛的领域,如在重油的组成、性质与加工方面,应用IR表面自硅胶色谱得到的胶质和沥青质。

红外光谱法在润滑油及其应用方面的进展体现在:用于鉴别未知油品和标定润滑油的经典物理性质(如粘度、总酸值、总碱值);被纳入以设备状态监测为目的的油液分析计划,用于表征在用油液的降解和污染程度。

红外光谱法应用于轻质油品生产控制和性质分析方面的主要进展包括:应用红外光谱预测汽油的辛烷值,应用IR 测定汽油中含氧化合物的含量。

此外,还应用ATR FT-IR与GC联用测定汽油中的芳烃的含量。

3.4 在环境分析中的应用
用气相色谱-傅立叶变换红外联用技术测定水中的污染物[3],结合了毛细管气相色谱的高分辨能力和傅立叶变换红外光谱快速扫描的特点,有利于化合物官
能团的判定。

运用傅立叶变换红外遥感技术,可以测定工业大气空间的特性。

由于控制汽油质量与保护环境密切相关,应用美国HP GC /IRP M/ S测定汽油中的甲醇、乙醇、1 -丙醇、2 -丙醇、1 -丁醇、2 -丁醇、异丁醇、特丁醇、苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯等,其准确度为1%。

应用傅立叶变换红外法可以定量分析气态烃类混和物,对于测定水中的石油烃类,非色散红外法已成为我国环境监测的标准方法[4]。

3.5 在半导体和超导材料等方面的应用[5]
在此方面的应用主要有:分析铀原子与CO和CO2反应产物的基体红外光谱,研究了铀-钍-镍-锡变性锰铝铜强磁性合金的远红外性质。

分析C60填料笼形包含物的红外和拉曼光谱。

用反射傅立叶变换红外显微光谱法测定有机富油页岩中海藻化石。

此外,红外光谱在其传统领域---物质结构分析、热力学状态分析、热/动力学过程分析与表征也有着不同程度的进展。

4 结语
现代红外光谱的研究与应用尽管在我国起步较晚,但在农副产品及石油化工领域的研究应用取得很大的进展,随着仪器和光谱处理化学计量学软件的国产化及各类应用模型的开发,红外光谱作为一种绿色、快速、高效、适合在线的分析技术将会在更多的领域得到开发和应用。

参考文献:
[1] 曾泳淮,林树昌仪,仪器分析[M ],北京:高等教育出版社,2004
[2] 王绪明,近年来红外光谱在临床医学中的应用新进展[J],现代仪器,2007
[3] 徐维并,GC -FTIR联用技术测定水中有机污染物[J],光谱学与光谱分析,1994
[4] 国家环保总局,水和废水监测分析方法(第四版) [M ],北京:中国环境科学出版社,2002
[5] 李生华,应用红外光谱学的进展[J],国外分析仪器技术与应,1996。

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