[发明专利]基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法

权利要求书

1.基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、在剧烈搅拌下将氯金酸水溶液加热至沸点，加入还原剂和稳定剂，胶体再回流20min；

二、将三聚氰胺溶解在甲醇中制备三聚氰胺标准液，在室温下将不同量的三聚氰胺标准液和超市购买牛奶混合制备出七种三聚氰胺浓度不同的待分析污染牛奶样品；

三、首先用微量移液管在距薄层色谱展开板底部12mm处滴加2uL样品溶液；然后进行薄层色谱展开15min，待流动相自然蒸发后，将2uL的AuNP滴加在比移植位置；最后使用便携式拉曼光谱仪获得分析物斑点值内顶部、中部和底部三条SERS光谱；

四、将步骤三获得的三条的SERS光谱嵌入四元数空间并行表示；

五、四元数空间并行表示矩阵进行四元数主成分分解，得到前三个四元数主成分特征，将提取四元数主成分特征的光谱进行特征交叉和融合；

六、得到的融合特征向量用于支持向量机回归算法输入。

2.根据权利要求1所述的基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于：步骤一中，使用柠檬酸钠作为还原剂和稳定剂，由柠檬酸钠合成金纳米粒子。

3.根据权利要求1所述的基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于：步骤二中，三聚氰胺标准液浓度为500ppm，模拟污染牛奶样品中三聚氰胺浓度分别为250、100、25、10、5、2和1ppm。

4.根据权利要求1所述的基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于：步骤三中，流动相为丙酮、氯仿和氨水，其体积比为7:0.5:2。待测物斑点的直径为3mm，在每个待分析物斑点内的顶部、中部和底部共采集三条SERS光谱，沿薄层展开方向等间距移动1.5mm，每条SERS光谱重复测量三次。

5.根据权利要求1所述的基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于：步骤四中，待分析物斑点内的顶部、中部和底部三条光谱四元数并行表示，同时处理分析物斑点范围内的三个位置光谱数据并保持了它们之间的相关性；具体步骤为：在薄层色谱比移值位置编码其底部位置p1、中间位置p2和顶部位置p3的三条SERS光谱强度可嵌入整体表示为纯四元数，q(w_i)＝I(w_i,p1)·i+I(w_i,p2)·j+I(w_i,p3)·k；一个样品在波长范围内所有三条光谱可表示为纯四元数向量：Q_t＝[q₁,...,q_w,...q_M]，M是波长数，也为光谱向量维度；N个特定浓度样品的所有光谱数据可构造为四元数光谱矩阵：其中Q∈Q^N×M为N×M大小的矩阵，矩阵每个元素为纯四元数。

6.根据权利要求5所述的基于四元数主成分分析的TLC-SERS定量建模方法，其特征在于：对四元数空间多条光谱并行表示矩阵进行四元数主成分分解，得到前三个四元数主成分特征，为QPC_i＝P_i1+P_i2·i+P_i3·j+P_i4·k(i＝1,2,3)。