红外光谱分析技术的诸多优点,如分析速度快,对样品无化学污染,仪器操作和维护简单等特点,使其在化工、医药、农业、环境保护、生物、医学等各个领域内有着广泛的应用。应用近红外光谱结合相应的化学计量学方法可实现对不同物质的定性或定量分析。中红外光谱技术在化学生物传感方面的应用都还处于初级阶段,预期以下两方面将成为新的研究热点:一是寻找能够高效富集和固定极性有机物和生物分子的杂化膜材料,用于新的化学和生物传感器的构建,这些材料必须容易在红外仪器常用的晶体材料如CaF2、KBr、ZnSe、Ge等上成膜和洗脱,不会干扰化学生物分子识别引起的红外响应;二是发展基于中红外纳米标记物的生物传感新方法。纳米标记法已经在荧光、电化学、放射免疫生物分析等领域得到普遍认可和广泛应用,是一种有效的信号增强方法,中红外纳米材料的制备和应用研究还很少见文献报道,但这无疑是一种很有前景的生物分析新方法。综上所述将膜及纳米材料在生物传感分析中的应用与红外光谱结合,在表面科学及生化分析方面将会发挥更重要的作用。本文主要做了以下几方面的研究:(1)在第二章中我们应用近红外光谱分析技术结合移动窗口偏最小二乘模式判别分析方法对雀巢六种奶粉,1-6个月不同品牌婴儿奶粉,南仔不同阶段的奶粉及豆奶粉进行了判别分析。从结果来看,该方法通过剔除与分类无关以及干扰分类的无用信息变量的影响,能更有效地处理近红外光谱指纹信息中的非线性和复共线性等复杂的相关关系,为实现在线质量监控,跟踪原料来源具有一定的指导意义。(2)杂化膜在传感器中的应用越来越受到关注。本文第三章用溶胶凝胶法合成了聚苯乙烯/二氧化钛有机无机杂化膜,采用扫描电镜(SEM),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),红外成像(IR-Image)和接触角测定仪对杂化膜的形貌,化学成份和分布以及亲水性等方面进行了表征,从表征结果来看,该杂化膜容易在CaF2上成膜和洗脱,适合作为红外传感膜的构建。(3)纳米材料有诸多的优异功能,如对外部环境如温度、湿度、光等十分敏感。将不同功能如电子性质的,光学性质的及磁学性质等的纳米颗粒固定在生物大分子上,可制成相应的用于生物信号检测、信号转换和放大的传感器。本文第四章采用了沉淀转化法制备了硫氰酸亚铜纳米颗粒,六偏磷酸钠作为无机分散剂,并将所得产品初步用到红外生物传感器的构建。