现代分析技术方法

‘壹’ 什么是化学现代分析与测试技术

现代分析测试技术

（Modern Technology of Test and Analysis）
1、先修课程：化学、物理、晶体学、分析化学或材料学等相关学科的课程

2、教学目的：

本课程主要学习用于成分分析、结构分析、表面形态分析、谱学分析及物化性质测定等常见现代分析测试技术原理与方法。通过该课程学习，使学生系统地了解现代分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用；掌握常见现代分析测试技术所获信息的解释和分析方法；学会根据不同分析内容，准确选择、利用各种分析方法和手段，并得出正确的判断；培养学生分析、解决问题的能力；最终使学生能够独立地进行现代分析测试和研究工作。

3、适用专业：应用化学、分析化学、材料物理与化学、材料学、环境工程、植物学、生物学、矿产普查与勘探等专业硕士研究生

4、课程内容介绍

理论讲课采取集中授课的方式，实践采取每组4～6个同学。

第一章：绪论

现代分析测试技术的发展现状、分类、应用领域等。

第二章：X射线衍射分析

X射线衍射分析的基本原理；物相分析、结构分析、薄膜厚度与晶粒度分析；X射线衍射仪的工作原理、仪器组成结构和性能；X射线衍射分析粉末法的制样方法；X射线衍射分析测定结果的基本解析（分析）方法。

实验一：粉晶X射线物相分析

实验二：指标化与晶胞参数精确测定

实验三：纳米薄膜厚度与晶粒度测定

第三章：化学成分分析

原子吸收光谱分析：原子吸收光谱分析的发展应用及特点；原子吸收光谱分析基本理论；仪器组成结构和性能；原子吸收分析方法；灵敏度和检出限；干扰及其抑制。

X射线衍荧光光谱分析：X射线荧光光谱定性和定量分析，X射线荧光光谱分析的基本工作原理、仪器组成结构和性能；X射线荧光光谱分析的制样方法。

实验一：石墨炉原子吸收光谱法测定未知溶液中的痕量元素

实验二：固体样品的无标样分析、有标样分析

第四章：显微分析

扫描探针显微分析：四种模式（AFM、DFM、KFM、MFM），扫描探针显微镜的四种模式工作的基本工作原理、仪器组成结构和性能；扫描探针显微分析测定结果的基本分析方法。

扫描电镜显微分析：包括扫描电镜工作原理、构造和性能、能谱仪结构及工作原理；扫描电镜显微分析的制样方法；扫描电镜显微分析结果的基本分析方法。

实验一：薄膜样品的表面形貌分析（AFM、DFM模式）

实验二：粉末样品的扫描电镜分析

第五章：谱学分析

红外光谱分析：红外光谱仪的工作原理；红外吸收光谱进行化合物的定性分析和定量分析；用压片法制作固体试样晶片的方法（KBr、KI）；红外光谱图的解释。

拉曼光谱分析：拉曼光谱仪的工作原理；定性分析与定量分析；拉曼光谱图的解释。

实验一：粉末样品的红外分析

实验二：粉末样品的拉曼分析

第六章：光谱分析

荧光分析：荧光分析法的基本原理和相关仪器的构造原理、实验方法和应用；荧光分析谱图的解释。

光学吸收分析（紫外-可见-近红外）：光学吸收分析的基本原理和相关仪器的构造原理、实验方法和应用；紫外-可见-近红外谱图的解释。

实验一：液体样品的荧光分析

实验二：液体、固体样品的紫外-可见-近红外光谱分析

第七章：色-质谱分析

色谱分析：色谱分析的发展应用及特点；色谱分析基本理论；仪器组成结构和性能；灵敏度和检出限；色谱定性及定量分析方法；分析条件的选择，谱图分析。

质谱分析：质谱分析的发展应用及特点；质谱分析基本理论；仪器组成结构和性能；质谱定性及定量分析方法；分析条件的选择，谱图分析。

实验一：苯类化合物的结构分析

实验二：中药材有效成分的分离及鉴定

第八章：DNA测序分析（生物学、植物学专业选）

DNA测序分析： DNA基本操作（提取，分离，回收）；PCR仪基本操作（基本原理，引物设计，基本操作）；DNA序列测定与比对（测序原理；自动测序仪；DNA序列的同源比对）。

‘贰’ 现代光谱技术方法的优点有哪些

现代近红外光谱（NIR）分析技术是近段时间来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。
近红外区域按ASTM定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，是人们最早发现的非可见光区域。由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡” 了近一个半世纪。直到20世纪50年代，随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱进入了一个沉默的时期。80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。
我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术（近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型）的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。
现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。
与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型（标定模型）来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组分或性质数据；三是将测量的光谱和基础数据，用适当的化学计量方法建立校正模型；四是未知样品组分或性质的测定。由近红外光谱分析技术的工作过程可见，现代近红外光谱分析技术包括了近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三部分。三者的有机结合才能满足快速分析的技术要求，是缺一不可的。
近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息，因此分析范围几乎可覆盖所有的有机化合物和混合物。加之其独有的诸多优点，决定了它应用领域的广阔，使其在国民经济发展的许多行业中都能发挥积极作用，并逐渐扮演着不可或缺的角色。主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等；在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等；在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量；亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。

‘叁’ 现代科学研究有哪主要三大基本方法

一、经验方法
一般说来，科学研究就是追求知识或解决问题的一项系统活动；有待解决的问题都是与研究对象的本质和规律有关的问题，而本质和规律是隐藏在现象中的，即在经验材料的背后。只有在关于对象的经验材料十分完备、准确可靠时，才能在这些材料的基础上建立正确的概念和理论，揭示对象的本质和规律，才能解决科研课题，即解决科学的问题。获得经验材料的方法就是经验方法，通常包括如下四个方面：
1、文献研究法
教育技术学的发展有很强的历史继承性，文献研究就是为了对所要解决的问题有个全面的历史的了解。有了这种了解，才能站在前人的肩膀上，把前人和当代的成果作为进一步前进的起点，不重复前人已经做过的工作，避免前人已经走过的弯路，把精力放在创造性的研究上。
文献研究法就是有关专业文摘、索引、工具书、光盘以及Internet教育信息资源等文献的检索方法以及鉴别文献真伪、发挥文献价值与创造性地利用文献的方法。
2、社会调查法
社会调查法就是人们有目的、有意识地对社会现象进行考察，从中获得来自社会系统中各种要素和结构的直接资料的一种方法。根据调查目的、调查对象和调查内容的不同，社会调查法可分为访问调查、问卷调查、个案调查等多种方法。在教育技术学研究中，经常使用问卷调查法。
3、实地观察法
实地观察法是研究者有目的、有计划地运用自己的感觉器官或借助科学观察仪器，直接了解当前正在发生的、处于自然状态下的社会现象的方法。
4、实验研究法
实验作为一种科学认识方法，开始是应用于自然科学领域，以后逐渐移植到社会科学领域。实验研究法是实验者有目的、有意识的通过改变某些社会环境的实践活动，来认识实验对象的本质及其规律的方法。实验研究法的基本要素是实验者，即实验研究中有目的、有意识的活动主体；实验对象，即实验研究所要认识的客体；实验环境和手段，即实验对象所处的社会条件。在教育技术实验研究中，实验环境就是利用现代信息技术进行教与学活动的特定社会条件；其实验手段就是借助现代信息技术进行刺激、干预、控制、检测实验对象的活动。实验研究的过程，就是这些要素相互作用、相互影响的过程。
二、理论方法
要达到完整的科学认识，仅仅运用经验方法是不够的，还必须运用科学认识的理论方法对调查、观察、实验等所获得的感性材料进行整理、分析，把原来属于零散的、片面的和表面的感性材料进行加工，使之上升为本质的、深刻的和系统的理性认识。科学研究法中的理论方法就是提供这种从感性认识向理性认识飞跃的切实可行的、具体的思考方法与加工处理的步骤的方法。它主要包括两个方面：
1、数学方法
所谓数学方法，就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下，用数学工具对研究对象进行一系列量的处理，从而作出正确的说明和判断，得到以数字形式表述的成果。
科学研究的对象是质和量的统一体，它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识，不仅要研究质的规定性，还必须重视对它们的量进行考察和分析，以便更准确地认识研究对象的本质特性。在教育技术学研究中，数学方法主要是运用统计处理和模糊数学分析方法。
2、思维方法
科学的思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具，在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等，它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
三、系统科学方法
20世纪，系统论、控制论、信息论等横向科学的迅猛发展，为发展综合思维方式提供了有力的手段，使科学研究方法不断地完善。而以系统论方法、控制论方法和信息论方法为代表的系统科学方法，又为人类的科学认识提供了强有力的主观手段。它不仅突破了传统方法的局限性，而且深刻地改变了科学方法论的体系。这些新的方法，既可以作为经验方法，作为获得感性材料的方法来使用，也可以作为理论方法，作为分析感性材料上升到理性认识的方法来使用，而且作为后者的作用比前者更加明显。它们适用于科学认识的各个阶段，因此，我们称其为系统科学方法。

‘肆’ 材料现代分析测试方法有哪些，详细介绍

1，X射线衍射分析技术
2，电子显微镜分析技术
3，热分析技术
4，红外光谱分析
详情可以看由天津大学，杜希文教授，编写了《材料分析方法》教材，该教材一经出版其编写思路受到同行的关注，2006年入选国家“十一五”规划教材，2007年被评为国家高等教育精品教材。与此同时，项目组对课程的实验环节进行了精心设计，完成了验证型实验向设计型实验的转变，受到校内外专家的好评，2008年“材料现代研究方法”被评为天津市精品课程，课程负责人杜希文教授和主讲教师赵乃勤教师获得天津大学教学名师称号，主讲教师侯峰获天津市青年教师授课竞赛一等奖。2009年，以本课程为主要内容的教改项目“材料类复合型人才实践教学体系的综合改革与实践”“ 获得天津市教学成果一等奖。

‘伍’ 现代管理：管理学中的几种分析方法

管理学中常用的几种分析方法：

1、对比分析法（将A公司和B公司进行对比）

2、外部因素评价模型(EFE)分析

3、内部因素评价模型(IFE)分析

4、swot分析方法

5、三种竞争力分析方法
6、五种力量模型分析

不常用的：

1、SWOT分析法

2、PDCA循环规则

3、5W2H法

4、SMART原则

5、时间管理——重要与紧急

6、任务分解法（WBS）

7、二八法则

8、OGSM计划法

9、头脑风暴法

10、德尔菲法

11、名义群体法

12、鱼骨图分析法

‘陆’ 材料现代分析测试方法的介绍

本书着重介绍了材料现代分析测试方法的基本原理、试验方法、仪器设备及其应用。内容包括：X射线衍射分析原理、X射线多晶衍射方法及应用、透射电子显微分析、扫描电子显微分析与电子探针、光电子能谱与俄歇电子能谱、光谱分析技术、热分析技术、动态力学实验技术。此外，还对一些较新的其他显微分析方法的原理和应用进行了简要介绍。各章附有相应的习题与思考题。

‘柒’ 现代综合评价方法有哪些，各个方法有啥优点

1、专家打分评判法

专家评分法是出现较早且应用较广的一种评价方法。它是在定量和定性分析的基础上，以打分等方式做出定量评价，其结果具有数理统计特性。

主要步骤是：

首先根据评价对象的具体情况选定评价指标，对每个指标均定出评价等级，每个等级的标准用分值表示；然后以此为基准，由专家对评价对象进行分析和评价，确定各个指标的分值；最后采用加法评分法、加权评分法、连乘评分法或加乘评分法求出各评价对象的总分值，从而得到评价结果。

专家评分法的最大优点是，在缺乏足够统计数据和原始资料的情况下，可以做出定量估价，专家评价法具有使用简单、直观性强的特点。

验以及知识的广度和深度，主观性极强，并且其理论性与系统性不强，一般情况下难以保证评价结果的客观性和准确性。

2 、层次分析法（AHP） 层次分析法（AHP）是1973年美国学者T.L.Saaty最早提出的，经过多年的发展现已成为一种较为成熟的，一种定性与定量分析相结合的多准则决策方法。

AHP的优点：

首先既有效地吸收了定性分析的结果，又发挥了定量分析的优势；既包含了主观的逻辑判断和分析，又依靠客观的精确计算和推演，从而使决策过程具有很强的条理性和科学性。其次，AHP把问题看成一个系统，整个过程体现出分解、判断、综合的系统思维方式，也充分体现了辩证的系统思维原则。

AHP的不足：

（1）在应用中仍摆脱不了评价过程中的随机性和评价专家主观上的不确定性及认识上的模糊性。

（2）并且判断矩阵易出现严重的不一致。

（3）AHP方法得出的结果是粗略的方案排序。