紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的導(dǎo)數(shù)光譜法由于相移的存在,導(dǎo)致導(dǎo)數(shù)光譜中峰值、峰谷對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位置與其真實(shí)的波長(zhǎng)位置存在偏差以及復(fù)雜頻率分量的物質(zhì)吸收曲線(xiàn)發(fā)生群時(shí)延。基于零相移濾波器原理, 雙向?qū)?shù)光譜法能夠有效地消除相移。實(shí)驗(yàn)采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)掃描水楊酸溶液, 并用導(dǎo)數(shù)光譜法和雙向?qū)?shù)光譜法分析吸光度數(shù)據(jù)。結(jié)果表明, 雙向?qū)?shù)光譜法能克服相移, 提供無(wú)群時(shí)延的更精確的吸收細(xì)節(jié),從而提高紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的分析精度。

   紫外可見(jiàn)分光光度法是根據(jù)被測(cè)物質(zhì)分子對(duì)紫外可見(jiàn)波段范圍(150～800nm)單色輻射的吸收或反射強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性、定量或結(jié)構(gòu)分析的一種方法。該方法由于具有靈敏度高、準(zhǔn)確性及選擇性好、成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于制藥、醫(yī)療衛(wèi)生、化學(xué)及化學(xué)工程、食品、環(huán)境監(jiān)測(cè)、和生物等領(lǐng)域。然而,紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)直接掃描得到的吸收光譜波形相對(duì)簡(jiǎn)單、缺乏細(xì)節(jié)、分辨率低, 且對(duì)復(fù)雜化合物的定性分析有一定的困難。復(fù)雜物質(zhì)的吸收光譜還可能存在波形重疊,因此,紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)不能直接區(qū)分復(fù)雜物質(zhì)的各種組分。差分法等吸收波長(zhǎng)法和導(dǎo)數(shù)光譜法可以解決這一難題。

   導(dǎo)數(shù)光譜亦稱(chēng)為微分光譜, 是吸收光譜關(guān)于波長(zhǎng)的微分系數(shù)對(duì)波長(zhǎng)的函數(shù)圖,屬于紫外吸收光譜派生的一個(gè)分支。導(dǎo)數(shù)光譜法是將紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的吸收光譜進(jìn)行數(shù)學(xué)變換,得到一階或更高階的導(dǎo)數(shù)光譜可對(duì)復(fù)雜多組分物質(zhì)不經(jīng)分離而直接檢測(cè),方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確,近年來(lái)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用導(dǎo)數(shù)光譜法中的吸收強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化非常敏感 , 靈敏度高,對(duì)重疊譜帶及平坦譜帶的分辨率高、噪聲低。目前,導(dǎo)數(shù)光譜法已作為紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的分析方法,廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析領(lǐng)域。導(dǎo)數(shù)光譜法在對(duì)吸收光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),相當(dāng)于一個(gè)高通濾波器。所以,導(dǎo)數(shù)光譜法的致命缺點(diǎn)是相頻特性不理想。由于相移的存在,使得吸收光譜的原始細(xì)節(jié)在導(dǎo)數(shù)光譜上產(chǎn)生平移以及群時(shí)延帶來(lái)的波形畸變。因此,導(dǎo)數(shù)光譜法不能準(zhǔn)確地反映被測(cè)物質(zhì)的吸收特性。

   為消除導(dǎo)數(shù)光譜法的相移,本文提出了紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的雙向?qū)?shù)光譜法。雙向?qū)?shù)光譜法基于信號(hào)處理的零相移濾波原理采用雙向?yàn)V波實(shí)現(xiàn)相頻特性的零相移。零相移濾波的主要思想是使用當(dāng)前信號(hào)點(diǎn)前面和后面的信號(hào)點(diǎn)所包含的信息,即使用“未來(lái)的信息”來(lái)消除相位的失真。雙向?yàn)V波是實(shí)現(xiàn)零相移的方法之一,雙向是指前向和后向兩次求導(dǎo),解決了零相移濾波器物理上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的難題。由雙向?yàn)V波得到的雙向?qū)?shù)光譜法能夠消除傳統(tǒng)導(dǎo)數(shù)光譜法的相移,有助于為紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)提供更準(zhǔn)確的吸收細(xì)節(jié),提高定性分析能力,確保紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)具有更高的精確度?；谶@些優(yōu)點(diǎn), 雙向?qū)?shù)光譜法有促進(jìn)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)一步發(fā)展的潛力