高浓度锌离子背景下检测痕量镍离子的扩展卡尔曼滤波优选方法

高浓度锌离子背景下检测痕量镍离子的扩展卡尔曼滤波优选方法

论文摘要

在锌湿法冶金的净化过程中,锌离子(Zn2+)与痕量镍离子(Ni2+)的浓度比高达105,且Zn2+与Ni2+谱峰重叠严重,使得Ni2+信号被高浓度锌信号完全掩蔽,导致Ni2+的灵敏度较低,以及Ni2+的吸光度和浓度呈现出很强的非线性关系。针对高锌溶液中Ni2+浓度难以检测的问题,本研究提出了一种基于紫外-可见吸收光谱在高锌背景下检测Ni2+的扩展卡尔曼滤波(EKF)波长优选的方法。首先制备Ni2+标准溶液,建立Ni2+的非线性模型,获取吸光系数矩阵;然后通过设置相关系数阈值方法选择滤波区间,最后通过扩展卡尔曼滤波分光光度法检测Ni2+浓度。Ni2+浓度的检测范围为0.3~6.0 mg/L,预测均方根误差(RMSEP)为0.145,平均相对偏差为3.86%。本方法快速、简单,适用于锌湿法冶金净化过程中Ni2+的实时检测和控制。

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 扩展卡尔曼滤波分光光度法
  •   2.1 基本原理
  •   2.2 光谱特征波长优选
  • 3 实验部分
  •   3.1 仪器与试剂
  •   3.2 实验方法
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 紫外-可见吸收光谱曲线
  •   4.2 镍的校正曲线
  •   4.3 扩展卡尔曼滤波波长优选
  •   4.4 扩展卡尔曼滤波法检测Ni2+的浓度
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周风波,李勇刚,朱红求

    关键词: 紫外可见吸收光谱法,扩展卡尔曼滤波,波长选择,锌湿法冶金,镍离子

    来源: 分析化学 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,冶金工业

    单位: 中南大学物理与电子学院,邵阳学院信息工程学院,中南大学信息科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(Nos.61533021,61621062)资助~~

    分类号: O657.32;TF813

    DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.191020

    页码: 1243-1248

    总页数: 6

    文件大小: 2836K

    下载量: 152

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