近红外光谱法快速测定速生相思的材性

为了实现制浆原料材性的快速测定,用常规方法测定了147个相思木材样品的化学成分和基本密度,并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行预处理后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,建立样品综纤维素、木质素、苯醇抽出物、基本密度的校正模型,4个模型建立过程中所提取的最佳主成分数分别为10、 8、 9和9。对4种校正模型进行独立验证,得到其决定系数(R_val²)分别为0.910 3、0.950 5、 0.970 6和0.969 5;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.45%、 0.32%、 0.21%和0.007 1 g/cm³;相对分析误差(RPD)值分别为3.34、 4.50、 5.82、 5.73;绝对偏差(AD)分别为-0.60%~0.68%、-0.50%~0.48%、-0.29%~0.33%和-0.009 7~0.009 1 g/cm³,RMSEP和AD基本符合测定对误差的要求,4个模型能够满足制浆造纸工业中速生相思木材的快速测定。     

利用近红外光谱技术快速评价玉米秸秆原料

采用化学法测定71种不同玉米秸秆样品的w(综纤维素)、w(纤维素)、w(半纤维素)、w(木质素)、w(抽出物)及w(灰分),并用DA-7250近红外光谱仪采集相应样品的光谱。利用The Unscrambler9.8多元数学软件,建立了吉林地区主要种植的玉米秸秆及仓储打包玉米秸秆的主要成分化学值与其近红外光谱数据之间的数学模型。模型的决定系数(R2)在0.838 3~0.918 7。采用6个模型分别对样品进行预测,其分析数据的绝对偏差范围分别为-2%~1%、-5%~1%、-4%~3%、-1%~2%、-1%~2%、-1%~2%。结果表明,上述模型有利于为吉林地区生物质能企业的玉米秸秆原料快速评价提供数据参考。     

近红外光谱法检测氨纶中残存DMAC溶剂含量

以丙酮为溶剂,将氨纶中的残存溶剂N,N'-二甲基乙酰胺(DMAC)进行超声萃取,采用近红外光谱技术,结合偏最小二乘法,建立DMAC定量校正模型,测定氨纶中残存DMAC溶剂含量。结果表明:采用交叉验证得到了DMAC质量分数的线性范围为0~1.79%,1.79%~9.44%,模型的相关系数(R~2)分别为0.999 96,0.999 64,校正集的交叉验证均方根误差分别为0.004 11,0.041 34,预测集的均方根误差分别为0.003 95,0.032 30,方法的加标回收率为86.58%~100.87%,相对标准偏差为0.25%~0.95%。     

单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测方法

为解决传统分析方法测定单基发射药中钝感剂(樟脑)含量存在时间长、工作量大等问题,建立了一种采用近红外光谱法快速测定单基发射药中钝感剂(樟脑)组分含量的新方法;通过对比单基发射药药粒样品及钝感剂光谱图特点,确定了钝感剂组分最佳建模光谱范围为8 300~8 510cm~(-1);并对样品光谱图进行了预处理,对比了多个不同光谱预处理方法的效果,确定出最佳光谱预处理方法是多元散射校正(MSC)+一阶导数的组合;采用偏最小二乘法建立了钝感剂的近红外模型,并对模型的预测能力进行了验证。结果表明,钝感剂的模型校正相关系数(R_c~2)和验证相关系数(R_p~2)分别为0.972 3和0.973 5,验证的校正标准偏差(RMSEC)和交互验证的校正标准偏差(RMSECV)分别为0.163 6和0.150 8;预测均方根误差(RMSEP)为0.182 7,验证集标准偏差与预测标准偏差的比值(RPD)为6.87;将该模型应用到单基发射药中樟脑含量的检测,可使预测值极差和标准偏差均低于0.2%,表明该方法能实现单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测。     

近红外光谱技术在中药栀子渗漉液理化指标快速分析中的应用研究

用声光可调滤光器(AOTF)-近红外(NIR)光谱法在线分析栀子渗漉液密度及栀子苷含量。在线收集栀子渗漉液样品,建立栀子渗漉液的含量、比重数据库,同时采集近红外光谱图谱,用偏最小二乘(PLS1)法分别建立NIR光谱与含量、比重数据之间的校正模型,并对在线过程中收集的预测集样品进行含量预测来验证所建模型。结果表明,渗漉液NIR光谱与含量、比重数据之间的校正模型相关系数R2分别为0.956 0和0.978 2,外部样品预测平均相对偏差分别为0.09%,2.84%;该方法精密度RSD分别为0.06%,2.96%;稳定性RSD分别为0.63%,1.89%;预测回收率分别为100.0%,99.9%。近红外光谱技术在栀子渗漉液密度及淫羊藿苷含量分析中具有快速、直接、多成分同时测定,并能实现现场分析。     

人造革基布纤维含量近红外光谱法专属定量分析模型的建立

研究了近红外光谱法在人造革基布纤维含量定量分析中的应用。通过分析样品近红外光谱的主成分,选择校正和验证样品集,选用偏最小二乘法(PLS),建立人造革基布纤维含量专属定量分析模型。结果表明:在9 017.5~4 396.9 cm~(-1)的波数范围内,选用9个主成分数建立了专属定量分析模型,模型的校正均方根误差(RMSEC)为0.678、相关系数(R_c~2)为0.999 5;预测均方根误差(RMSEP)为0.705、相关系数(R_v~2)为0.998 9,残差范围为-1.5~1.4;专属定量分析模型具有较好的预测准确性和方法重复性,可实现人造革基布纤维含量的快速测定。     

基于二维相关近红外光谱技术测定辅料十二烷基硫酸钠

为了测定缬沙坦和辅料十二烷基硫酸钠共存样品中辅料的含量,配制成含有十二烷基硫酸钠含量为0.30%~5.88%的缬沙坦样品共35个。以十二烷基硫酸钠浓度为外扰,分别研究了十二烷基硫酸钠和缬沙坦共存样品的二维相关近红外光谱特征,分别选择随浓度变化大的区间4119~4216 cm-1、4235~4273 cm-1、4312~4351 cm-1、4484~4676 cm-1、5732~5828 cm-1、8132~8323 cm-1为光谱的建模区间,利用偏最小二乘方法建立定量预测模型。结果表明:模型的交叉验证决定系数为0.8670,交叉验证均方根误差(RMSECV)为0.804,预测均方根误差(RMSEP)为0.775,对未知样品集预测结果的平均相对误差为0.25%,这表明二维相关近红外光谱技术选择的波段建立的定量模型具有较好的预测效果。     

PCR和PLSR在煤质全水分检测中的比较研究

为了快速、无损的检测出煤质内部的全水分含量，研究采集了200个焦煤样品的近红外光谱，采用马氏距离和学生式残差相结合的方法剔除了异常样品，并对其进行了一阶微分、二阶微分、15点平滑、多元散射校正(MSC)和标准归一化处理(SNV)光谱预处理，采用主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)对煤样进行建模分析。试验结果表明：经SNV预处理后的PCR模型最佳，校正集和交叉验证集相关系数分别为0.903和0.874,均方根误差分别为0.089和0.132;经15点平滑处理后的PLSR模型最佳，校正集和交叉验证集相关系数分别为0.974和0.887,均方根误差分别为0.038和0.043。PLSR模型相比PCR模型更具有代表性，模型稳定性和预测能力更强。     

近红外光谱法测定异氰酸酯树脂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)

建立使用近红外光谱(NIR)技术研究快速测定异氰酸酯树脂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)方法。收集异氰酸酯树脂样品,使用气相色谱法(GC/FID)测定游离TDI含量,并采集其近红外光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立NIR光谱与游离TDI含量的线性关系。在建模过程中,以均值中心化数据增强、Norris平滑和二阶导数算法对光谱数据进行预处理,主因子数为4,定量分析波段为5700~5743cm~(-1)、5764~5805cm~(-1)、5843~5898和5921~5978cm~(-1)。模型RMSEC、RMSEP和RMSECV分别为0.0448%、0.0472%和0.0485%;校正集、验证集和交叉验证集的相关系数R2分别为0.9696、0.9720和0.9643。该模型预测效果良好,方法简便、快速、准确,适用于异氰酸酯树脂中游离TDI含量的快速检测。     

近红外光谱法快速测定高含量精制甘油中的甘油含量

采用偏最小二乘法(PLS)建立了快速测定高含量精制甘油中甘油含量的近红外光谱校正模型,该模型主因子数为4,相关系数(R2)为99.12%,校正标准偏差(RMSECV)为0.027;以预测集对模型进行验证,结果表明,R2为99.17%,预测标准偏差(RMSEP)为0.023,对同一样品预测值的相对标准偏差(RSD)为0.04%。