节点文献

基于温度变量的四维荧光光谱的石油类污染物测定

免费订阅

【作者】 杨哲王玉田陈至坤刘婷婷商凤凯王书涛程朋飞王君竹潘钊

【Author】 YANG Zhe;WANG Yu-tian;CHEN Zhi-kun;LIU Ting-ting;SHANG Feng-kai;WANG Shu-tao;CHENG Peng-fei;WANG Jun-zhu;PAN Zhao;Measurement Technology and Instruments Key Laboratory of Hebei Province, Yanshan University;College of Electrical Engineering, North China University of Science and Technology;Vocational and Technical College of Liuzhou;

【机构】 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室华北理工大学电气工程学院柳州职业技术学院

【摘要】 三维荧光光谱结合多元校正分析对石油类污染物复杂多组分体系测定方法多谱图混叠,且易受到空白荧光和干扰物荧光影响降低了测定准确性。提出在三维荧光光谱中增加一维温度信息构造激发波长-发射波长-温度-样品(EEM-temperature data array)的四维荧光光谱数据阵列,应用四线性成分模型建立高维荧光光谱定性定量分析的方法。实验证明在15~25℃温度范围内,矿物油荧光光谱轮廓形状不随温度变化,而其强度随温度线性变化,满足四线性要求,这为构建四维荧光光谱发展高维数据的三阶校正提取更丰富的有效信息提供了可能。三阶校正不仅可以在干扰物共存的情况下对感兴趣组份进行定量测定,即具有"二阶优势",还具有更高的选择性和灵敏性,可以对高共线性和背景干扰的重叠光谱表现更好的解析能力,即"三阶优势"。对0#柴油、 97#汽油和机油为混合油待测组分,腐殖酸为水体干扰组分组成的复杂体系污染油样品为进行实验,得到的三维荧光光谱利用平行因子(PARAFAC)算法和交替惩罚三线性分解(APTLD)算法进行二阶校正分析,将三维荧光光谱在温度方向上堆叠构成增加温度维度的四维荧光光谱数阵,并将其利用四维平行因子算法(4-PARAFAC)和交替惩罚四线性分解(APQLD)算法进行三阶校正分析,比较, 0#柴油、 97#汽油和机油的预测结果表明增加了影响荧光光谱的温度因素构造的四维荧光光谱提高了有效信息提取能力,四维荧光光谱结合高阶校正算法能提高油种光谱识别和浓度精确检测,较传统的三维荧光光谱分析提高了回收率(recovery rate)和预测均方根误差(root mean square error of prediction, RMSEP),有利于石油类污染物的有效,准确,实时,绿色环保检测。同时指出了4-PARAFAC和APQLD算法各自的特点及其不同适用环境,为油类污染物检测具体情况提供算法选择依据。引入温度参量的四维荧光光谱结合三阶校正算法的检测技术较三维荧光光谱技术,在组分光谱定性分辨和浓度定量检测方面能对复杂体系油类污染物实现快速有效,绿色无污染地检测,实现"数学分离"更有效代替"化学分离"。

【基金】 国家自然科学基金项目(61471312,61771419);河北省自然科学基金项目(F201720320);河北省研究生创新资助项目(019000412);河北省高等学校科学技术研究项目(QN2018071)资助
  • 【分类号】X832;O657.3
  • 【下载频次】14
节点文献中: 

本文链接的文献网络图示:

浏览历史:
下载历史: