[发明专利]基于同步二维相关谱自相关峰的定量分析方法

说明书

技术领域

本发明属于检测方法领域，特别涉及一种同步二维相关谱自相关峰定量分析相互重叠组分的快速分析方法。

背景技术

相对于其它检测方法，基于光谱的检测方法具有便捷、快速、非接触、不污染样品、重复性好等优点，已被广泛的应用于各个领域的检测中。光谱定量分析的基本理论是朗伯-比尔定律，而朗伯-比尔定律适用的条件是待测组分不受其它吸光物质的干扰。但在实际的分析过程中，待分析对象中包含多种组分信息，且这些组分特征光谱峰相互重叠。对于这些复杂的待分析体系，若简单的采用朗伯-比尔定律进行分析会产生很大的误差，难以取得理想的分析结果。为了有效地解决上述问题，人们将光谱技术与化学计量学相结合实现复杂体系的定性定律分析。但该方法分析结果容易受建模区间选择、模型参数等因素的影响。

发明内容

本发明的目的在于为定量分析特征峰相互重叠体系提供一种分析精度较高的基于同步二维相关谱自相关峰的定量分析方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于同步二维相关谱自相关峰的定量分析方法，包括以下步骤：

(1)准备纯组分A和含不同浓度组分A的实验用标准溶液；

(2)扫描纯组分A和所述各实验用标准溶液的一维光谱，得到纯组分A的一维光谱和实验用标准溶液的一维动态谱；

(3)将步骤(2)得到的一维动态谱的数据按行排列组成光谱矩阵S，根据二维相关Noda理论，则同步二维相关谱Φ(ν₁,ν₂)表示为：

其中m表示光谱数，T表示转置，以平均谱为参考谱，根据式(1)得到实验用不同浓度待测组分A标准溶液的同步二维相关谱；

(4)根据步骤(2)得到的纯组分A的一维光谱，选定用于制作工作曲线的定量吸收谱带B；

(5)提取步骤(3)得到的同步二维相关谱矩阵在吸收谱带B处的自相关峰强度，得到含不同浓度待测组分A的实验用标准溶液的自相关峰强度矩阵；

(6)根据步骤(5)得到的自相关峰强度矩阵和实验用标准溶液中组分A的浓度矩阵建立工作曲线；

(7)根据待测溶液的自相关峰强度和步骤(6)得到的工作曲线，对待测溶液中的A组分进行定量分析。

本发明以A组分浓度为外扰，计算实验用不同浓度待测组分A标准溶液的同步二维相关谱；以平均谱为参考谱，计算实验用不同浓度待测组分A标准溶液的同步二维相关谱。其优点及有益效果如下：

1、本发明充分利用二维相关谱高光谱分辨率的优势，有效提取了一维光谱中重叠的、被覆盖的待测组分的特征信息。

2、无需对重叠组分进行分离，通过同步二维相关谱自相关峰强度与待测组分浓度之间的关系即可实现重叠组分的定量分析，提高了分析精度。

3、本发明为复杂体系中待测组分的定量分析提供一种新的检测方法。相对于化学计量学，该方法简便，科学，可被广泛应用于重叠组分的检测中。

附图说明

图1为纯甲醇的中红外光谱；

图2为掺有1％(V/V)甲醇的白酒的中红外光谱；

图3为掺假白酒的同步二维中红外相关谱；

图4为1020cm^-1处自相关峰强度与白酒中甲醇体积分数关系的非线性拟合图；

图5为纯甲醇的近红外光谱；

图6为掺有1％(V/V)甲醇的白酒的近红外光谱；

图7为掺假白酒的同步二维近红外相关谱；

图8为3396cm^-1处自相关峰强度与白酒中甲醇体积分数关系的非线性拟合图；

图9为芘水溶液(1×10^-4g/L)在320nm光激发下的荧光谱；

图10为蒽芘混合水溶液(二者浓度均为1×10^-4g/L)在320nm光激发下的荧光谱；

图11为蒽芘混合水溶液的同步二维荧光相关谱；

图12为394nm处自相关峰强度与混合溶液中芘质量浓度关系的非线性拟合图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的定量分析方法进行详细说明。

实施实例1

基于同步二维中红外相关谱自相关峰定量分析白酒中的甲醇。