三维荧光结合三阶校正算法快速检测水中酚类化合物

论文摘要

苯酚和麝香草酚等酚类化合物对人体和动植物有着严重危害,且这些酚类化合物往往同时存在于水体。由于苯酚和麝香草酚的激发和发射光谱重叠严重,常规荧光方法不能实现直接快速测定。基于三维荧光光谱结合四维平行因子（4-PARAFAC）算法,对存在未知干扰物的湖水中苯酚和麝香草酚进行定性和定量分析。利用三维平行因子和四维平行因子算法分解光谱数据,探索三阶校正算法的"三阶优势"。通过引入温度维来构建四维数据阵,将不同温度下扫描得到的激发发射矩阵沿样本维叠加得到四维数据阵,结合基于四维平行因子的三阶校正算法对目标分析物进行定性定量分析。为避免溶剂散射和仪器的影响,需要对扫描得到的激发发射矩阵信号进行预处理。通过空白扣除法和Delaunay三角内插值法去除激发发射矩阵中散射信号,再进一步进行激发发射校正,得到真实光谱。然后分别使用基于平行因子的二阶校正算法和基于四维平行因子的三阶校正算法对光谱数据进行分析,对比两种算法的分析结果。结果表明,四维数据阵并不是三维激发发射矩阵简单的叠加,得到的四维数据可能含有丰富的高维信息,有助于改善对分析物的测量结果。四维平行因子算法解析得到的湖水中苯酚和麝香草酚的平均回收率分别为97.7%±9.2%和96.5%±8.8%,预测均方根误差为0.047和0.057μg·mL-1,预测相对误差低于10%,分析结果优于三维平行因子(平均回收率分别为105.7%±15.3%和111.0%±3.6%,预测均方根误差为0.090和0.056μg·mL-1,预测相对误差高于10%)。实验表明,样本中存在复杂干扰背景和数据共线性严重时,三阶校正算法能够得到比二阶校正算法更满意的结果,为复杂体系中苯酚和麝香草酚的检测提供了可靠方法。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 商凤凯,王玉田,王君竹,孙洋洋,程朋飞,张令,王书涛

关键词: 三维荧光光谱,三阶校正,温度,苯酚,麝香草酚

来源: 光谱学与光谱分析 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,环境科学与资源利用

单位: 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,河北工程大学机械与装备工程学院

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(F2017203220)资助

分类号: X832;O657.3

页码: 1806-1811

总页数: 6

文件大小: 1928K

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