2.2近红外光谱仪二阶导数差谱分析

根据古代建筑木预制构件二阶导数减掉马尾松相对应二阶导数谱带，得到近红外光谱分析二阶导数差谱，反映木料有机化学成分的提升或降低，能够观查各吸收谱带部位转变所体现的有机化学成分转变状况。在谱带范畴6100～7100cm^-1内，二种材质在分别相匹配谱带消化吸收峰的差别由图2A所显示(英文字母序号同表1，相同)，关键体现木料甲基纤维素中甲基震动的一次内存超频。由图2A得知，二阶导数谱带在该峰位范畴内发生3个更有意义的吸收谱带，各自坐落于7000，6896和6286cm^-1处。在其中，7000cm^-1为甲基纤维素不定形区随意甲基、弱共价键融合的甲基伸缩式震动一次内存超频。在7000cm^-1处，木预制构件吸收谱带有向高峰位方位迁移的趋向，说明随意甲基非常容易产生弱共价键融合。6896cm^-1为木质纤维素中酚羟基伸缩式震动的一次内存超频，而6286cm^-1处为甲基纤维素结晶体区甲基伸缩式震动的一次内存超频。以上3个消化吸收峰均属于甲基伸缩式震动一次内存超频峰，从差谱上看，6896cm^-1处二者谱带区别并不大，而a和c处则为负数，说明木预制构件甲基纤维素成分小于马尾松当代材。

在谱带范畴5500～6100cm-1内(图2B)，二阶导数谱图发生4个吸收谱带，各自坐落于5978，5882，5800和5587cm^-1处。在其中，5978，5800和5587cm^-1各自属于木质纤维素芬芳环上CH官能团、木质素上咪唑和吡喃环上的CH官能团及其甲基纤维素结晶体或半结晶体区的CH官能团。从差谱图看得出，5978cm^-1处属于木质纤维素成分的谱带为恰逢，说明与当代材对比木预制构件中木质纤维素成分浓度值提升，而属于木质素的谱带为负数，说明木预制构件中成分相对性成分降低，而属于甲基纤维素谱带基本上沒有转变。此外，木预制构件和马尾松在消化吸收带5882cm^-1处，消化吸收较差，且消化吸收抗压强度不管在初始谱图或是二阶导数图上基本上沒有区别，目前参考文献末见报导该谱带所属。因为在谱段5500～6100cm^-1区段，吸收谱带中主要是脂环族和脂环CH官能团震动的一次内存超频及其OH官能团的合频。除此之外，木预制构件与马尾松木料甲基纤维素结晶体区在这里谱带区域内转变相对稳定(如图所示2中g处)，因而，推论该点应属于甲基纤维素结晶体区强共价键融合伸缩式震动与CH官能团形变震动一次内存超频的合频。

在谱带范畴5200～5600cm^-1内(图2C)，二阶导数谱图发生3个吸收谱带，各自坐落于5464，5373和5220cm^-1处。在其中，5464cm^-1表明属于甲基纤维素结晶体区和半结晶体区，差谱值接近于零，说明木预制构件和马尾松该成分浓度值转变并不大;而5220cm^-1处表明自由水震动。谱带5373cm-1处目前参考文献末见报导其谱带所属，根据上述情况的根据，在该点差谱值为正，融合对木预制构件有机化学微量分析結果，推论该点属于OH的震动与木质纤维素芬芳环CH震动一次内存超频的合频。

在谱带范畴4000～5000cm^-1内(图2D)，二阶导数谱图发生7个吸收谱带，各自坐落于4808，4675，4546，4404，4289，4195和4019cm^-1处。在其中，k、n、o和q属于甲基纤维素结晶体区或半结晶体区，其差谱均为负数，说明木结构建筑中纤维和木质素成分降低，而属于木质纤维素的l和m处，其差谱值则为恰逢，说明木质纤维素的相应成分有所增加。在谱带4675cm^-1处，目前参考文献末见其所属。因为在谱带范畴4000～5000cm^-1内，主要是CH官能团的升缩震动及形变震动为主导，因而，融合有机化学成分定性分析的結果，推论该谱带属于木质纤维素，临时把该谱带属于CH官能团的升缩震动与形变震动的合频。

2.3有机化学成分转变剖析

2.3.1糖类与碳水化合物溶解剖析

在谱带4000～7000cm^-1范畴内，根据二阶导数差谱分析，来源于甲基纤维素、木质素结晶体及不定形区的C—H震动吸收谱带(表1中e、f、k、n、o、q)均为负数，说明木预制构件中的膳食纤维和半化学纤维发生差异水平的溶解。斎藤幸恵等[19]根据科学研究始建公年1500年的福胜寺本堂载重木预制构件(松)化学成分分析结果显示，应用时代越长，木预制构件中的综甲基纤维素成分慢慢降低，半化学纤维溶解较为显著。袁诚等[20]对挖掘古树有机化学成分的解析結果也说明，长期性掩埋的古树，木料的膳食纤维和木质素溶解比较严重。本分析中经过对木预制构件和当代材马尾松的有机化学成分定性分析，在其中综甲基纤维素相对性成分各自为62.54%和70.66%，α-甲基纤维素各自为42.3%和46.3%，木质素各自为20.24%和24.36%。相对性于当代材，木预制构件中纤维和木质素均出現差异水平溶解，但与当代材相较为核甘酸成分溶解并不是很严重，应用600a的木预制构件核甘酸成分只减少了4%上下。

2.3.2木质纤维素转变剖析

与核甘酸成份相较为，体现木质纤维素芬芳环上CH伸缩式震动一次内存超频及合频吸收谱带发生在5897，5373，4675，4546和4193cm^-1等处(表1)。这种谱带在二阶导数差谱中都主要表现为恰逢，说明木预制构件中木质纤维素的含量相对性于当代材提升。对木预制构件和当代材马尾松有机化学成分定性分析，木质纤维素相对性成分各自为34.20%和22.98%。根据对挖掘木料的红外光谱分析表明木质纤维素消化吸收抗压强度提高，存有一定程度上的溶解，但相对性浓度值提升。目前研究表明，阳光照射是造成 木质纤维素溶解的首要要素，木质纤维素对日光中紫外线光波长的光源比较比较敏感，此次抽样的载重木预制构件在房间内应用，受自然环境标准，太阳、水份的直接影响比较有限。房间内地理环境标准下应用约600a的木预制构件相对性木质纤维素成分提升，关键归功于核甘酸成分的降低。科学研究结果显示，木预制构件中木质纤维素成分的经时转变可以根据近红外光谱开展高质量判定检验。

2.3.3晶粒大小转变剖析

XRD剖析结果显示，木预制构件和马尾松当代材二者的相对性晶粒大小各自为27.2%和43.3%。NIRS在与结晶体与半结晶体结构有关的两个(图2中e、k处)吸收谱带二阶导数差谱为负数，说明木预制构件相对性晶粒大小减少，该结论与XRD剖析的結果相一致。本科学研究中木预制构件甲基纤维素成分差别并不大，而晶粒大小显著小于当代材。木质素的分解造成 甲基纤维素半结晶体区的相互影响变弱，促使甲基纤维素微纤丝结构越来越疏松，因而，发生综甲基纤维素成分降低、甲基纤维素相对性晶粒大小降低，这也是木预制构件变脆结构力学特性减少的首要缘故。有机化学成分定性分析较为发觉，本科学研究核甘酸成分有一定溶解，可是溶解水平并不是很严重，该结论与斎藤幸恵等、袁诚等[20]的分析结论存有一定差别。缘故可考量为:最先，相对性于日本湿冷的天气自然环境，本科学研究试品是古代建筑房间内顶端三架梁，该地方坐落于木工程建筑房顶正中间下边，自然通风不错，自然环境干躁，且几乎不受照射的危害;次之，掩埋木料与室外地理环境中采用的木料因为自然环境差别，造成 不一样自然环境下木料有机化学成分溶解体制不一样，比如是不是有阳光照射危害标准下木质纤维素溶解体制等，还有待进一步科学研究。

3结果

小编应用近红外光谱技术性古代建筑木预制构件有机化学成分开展定性研究，融合有机化学成分定性分析的效果做好了探讨，并对谱带中产生的3个谱带的所属开展了推断，得到下列结果:

1)NIRS在5882，5587，5464和4808cm^-1等谱带处体现了甲基纤维素结晶体和半结晶体区的光谱信息，以上谱带与当代材马尾松差谱不会改变或降低与XRD方式得到的木料晶粒大小剖析結果一致。

2)NIRS在体现木质素的5800和4289cm^-1谱带差谱值减少，而在体现木质纤维素的5978，5373，4675和4546cm^-1处差谱值提升，说明木质纤维素相对性成分提升，该结论与有机化学成分定性分析的結果一致。

3)木预制构件的衰老主要是木料有机化学成分中核甘酸成分溶解，及其因此致使的晶粒大小降低、木质纤维素相对性成分提升。

因而，NIRS可以有效地体现这种木料內部有机化学成分转变信息内容，可以完成对木预制构件脆化的当场、即时点评与检测。