[发明专利]基于拉曼光谱的物质定性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物质定性检测方法，特别是基于拉曼光谱的物质定性检测方法。

背景技术

拉曼光谱能够反映分子骨架的振动和转动信息，是一种有效的物质定性方法。近年来，随着仪器成本下降，其应用正在逐步普及。但是，拉曼信号激发同时也会激发荧光，而荧光强度通常高于拉曼信号若干数量级，对定性造成很大干扰，一直是困扰拉曼光谱应用的关键问题。目前常用的方法是消除或尽可能降低荧光，而实际样本情况通常无法预计，即使采用更长的激发波长等手段，往往也难以控制。公布号为CN 105223184 A的专利申请公开了一种“基于拉曼光谱仪的物质定性及其组分定量检测方法”，该方法存在以下不足之处：对于较强荧光干扰，会导致特征峰比例误差大，突破其设定的阈值；对于多组分混合情况，也可能出现类似情况，所以该发明指出其只能处理“两种已知样本按不同比例混合的混合物”。

公开号为CN 101285773A的专利申请公开了一种“混纺织物组分的拉曼光谱定性检测方法”，该方法也存在以下不足之处：对于含有荧光干扰的样本，该方法需要通过通行手段作基线校正，而基线校正带来的问题是谱线失真，所以该专利也指出仅能“判断与待测样品组分最为接近的已知样品”。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于拉曼光谱的物质定性检测方法，以便消除荧光以及其他干扰因素的影响，实现对物质准确定性。

解决上述技术问题的技术方案是：一种基于拉曼光谱的物质定性检测方法，该方法包括以下步骤：

S1. 建立标准品的拉曼归一化二阶谱库；

S2. 获取蒙版阈值；

S3. 由标准品的拉曼归一化二阶谱库及蒙版阈值分别建立各标准品谱图蒙版；

S4. 利用标准品谱图蒙版判断被测物组成。

本发明的进一步技术方案是：步骤S1包括以下过程：

S1-1. 采用拉曼光谱仪采集标准品的拉曼光谱；

S1-2. 以1cm^-1精度，对标准品的拉曼光谱插值，在波数迁移范围内对应至整数波数响应；

S1-3. 对获得的光谱作S-G滤波处理得到二阶导数光谱，乘 -1使二阶导数谱图上下翻转；

S1-4. 保留二阶导数光谱中的非负值，其余值用零值填充，得到标准品的拉曼二阶导数谱；

S1-5. 以标准品的拉曼二阶导数谱中的最大值，作全谱归一化，得到标准品的拉曼归一化二阶导数谱；

S1-6. 按照命名规则，命名该标准品的拉曼归一化二阶导数谱，存入标准品的拉曼归一化二阶谱库。

本发明的再进一步技术方案是：步骤S2包括以下过程：

S2-1. 采用拉曼光谱仪采集被测物的拉曼光谱，以1cm^-1精度对被测物的拉曼光谱插值至整数波数响应；

S2-2. 对获得的被测物光谱作S-G滤波处理，得到被测物二阶导数光谱，乘-1使被测物二阶导数谱图上下翻转；

S2-3. 保留被测物二阶导数光谱中的非负值，其余以零值填充，得到被测物二阶导数谱；

S2-4. 以被测物二阶导数谱中的最大值，作全谱归一化，得到被测物全谱归一化二阶导数谱；

S2-5. 选择被测物全谱归一化二阶导数谱中平坦区域的非零值，计算其方差值，定义方差值的二倍为蒙版阈值。

本发明的再进一步技术方案是：步骤S3包括以下过程：

依次略去标准品的拉曼归一化二阶谱库中的各标准品拉曼归一化二阶导数谱中小于蒙版阈值的响应值，分别建立各标准品的谱图蒙版。

本发明的更再进一步技术方案是：步骤S4包括以下过程：

S4-1. 以被测物的拉曼二阶导数谱中最大响应位置，依次搜索各标准品的谱图蒙版；

S4-2. 当对应谱图蒙版中所有位置都有响应，即可确认该被测物拉曼二阶导数谱中含有对应标准品；

S4-3. 收缩该谱图蒙版尺度，使蒙版完全覆盖所有位置；然后从被测物二阶导数拉曼光谱中扣除蒙版对应谱峰，将剩余的被测物拉曼二阶导数谱重新以最大值归一化；

S4-4. 对剩余的被测物拉曼二阶导数谱重复步骤S4-1～S4-3，直至所有组分检索完毕。

由于采用上述结构，本发明之基于拉曼光谱的物质定性检测方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.可消除荧光以及其他干扰因素的影响：