基于三維熒光光譜的油類污染物檢測方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 16:48
礦物油引起水體污染是當(dāng)前亟待解決的重要環(huán)境難題。采用有效方法識(shí)別并檢測油污種類及含量是解決水體污染的關(guān)鍵問題,也是后續(xù)清污凈水實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要前提。開展室內(nèi)熒光分析實(shí)驗(yàn),配制油類混合物的四氯化碳溶液進(jìn)行熒光光譜分析研究,完成的主要研究工作如下:1)基于光致發(fā)光機(jī)理與朗伯-比爾定律,設(shè)計(jì)石英玻璃微通道樣品池與雙光路熒光光譜檢測系統(tǒng),增強(qiáng)熒光信號(hào)的強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)被測物熒光的高效收集。2)針對(duì)熒光光譜中存在的散射干擾,采用空白扣除法消除拉曼散射,采用缺損數(shù)據(jù)修復(fù)-主成分分析(MDR-PCA)法對(duì)瑞利散射進(jìn)行處理,并與Delaunay三角形內(nèi)插值法消除瑞利散射效果進(jìn)行對(duì)比。Delaunay三角形內(nèi)插值法消除瑞利散射后擬合值與真實(shí)值間的平均絕對(duì)偏差為8.56%;MDR-PCA法處理后散射區(qū)數(shù)值與真實(shí)值平均絕對(duì)偏差為2.74%。結(jié)果表明MDR-PCA法是一種更為理想的瑞利散射消除方法。3)結(jié)合平行因子分析、交替三線性分解與自加權(quán)交替三線性分解方法優(yōu)點(diǎn),提出應(yīng)用組合算法(ACM)對(duì)柴油、汽油和煤油的混合溶液進(jìn)行定性分辨與定量測定,柴油、汽油和煤油的平均回收率分別為96.68%、97.83%、97.11...
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 油類污染物的檢測方法
1.3 熒光光譜技術(shù)在油類污染物檢測中的研究現(xiàn)狀
1.3.1 熒光光譜法在油類污染物檢測中的應(yīng)用
1.3.2 化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在熒光光譜分析中的應(yīng)用
1.4 課題主要研究內(nèi)容
第2章 熒光分析法檢測油類污染物的原理
2.1 熒光產(chǎn)生機(jī)理
2.2 熒光物質(zhì)的特征光譜
2.3 熒光強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系
2.4 散射對(duì)測量的影響
2.4.1 瑞利(Rayleigh)散射對(duì)熒光光譜測量的影響
2.4.2 拉曼(Raman)散射對(duì)熒光光譜測量的影響
2.5 熒光法檢測油類污染物的可行性
2.6 三維熒光光譜技術(shù)
2.6.1 三維熒光光譜的圖形表示
2.6.2 三維熒光光譜的矩陣表示
2.7 本章小結(jié)
第3章 石英玻璃微通道熒光光譜檢測系統(tǒng)
3.1 熒光光譜檢測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
3.2 F-7000 熒光光譜儀結(jié)構(gòu)
3.3 石英玻璃微通道樣品池的設(shè)計(jì)
3.4 熒光光路設(shè)計(jì)
3.5 石英玻璃微通道熒光光譜檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
3.5.1 純組分樣品的熒光測試對(duì)比分析
3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的熒光測試對(duì)比分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 熒光光譜的校正與散射處理
4.1 熒光光譜儀的校正
4.2 熒光光譜中散射的消除方法
4.2.1 空白扣除法
4.2.2 Delaunay三角形內(nèi)插值法
4.2.3 缺損數(shù)據(jù)修復(fù)-主成分分析(MDR-PCA)法
4.3 礦物油-四氯化碳溶液的三維熒光光譜
4.4 散射消除效果對(duì)比
4.4.1 空白扣除法消除拉曼散射
4.4.2 Delaunay三角形內(nèi)插值法消除瑞利散射
4.4.3 缺損數(shù)據(jù)修復(fù)-主成分分析(MDR-PCA)法消除瑞利散射
4.4.4 Delaunay三角形內(nèi)插值法與MDR-PCA分析結(jié)果比較
4.5 本章小結(jié)
第5章 油類污染物三維熒光光譜檢測方法研究
5.1 多維數(shù)據(jù)的校正方法
5.2 幾種二階校正算法的比較
5.2.1 平行因子模型
5.2.2 交替三線性分解(ATLD)算法
5.2.3 自加權(quán)交替三線性分解(SWATLD)算法
5.3 組合算法(ACM)
5.4 三線性模型中組分?jǐn)?shù)的確定
5.4.1 核一致診斷法(CORCONDIA)
5.4.2 殘差分析法
5.5 組合算法在油污檢測中的應(yīng)用
5.5.1 樣品的配制及儀器參數(shù)的設(shè)置
5.5.2 ACM算法分辨柴油和汽油混合溶液
5.5.3 ACM算法分辨柴油、汽油和煤油混合溶液
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]日立F-7000熒光分光光度計(jì)的使用[J]. 梁向暉,毛秋平,鐘偉強(qiáng). 分析儀器. 2018(04)
[2]大數(shù)據(jù)背景下的激光熒光光譜數(shù)據(jù)模式識(shí)別研究[J]. 袁書萍. 激光雜志. 2018(05)
[3]基于三維熒光光譜結(jié)合小波壓縮與APTLD對(duì)水中多環(huán)芳烴測定[J]. 王玉田,劉婷婷,劉凌妃,楊哲,崔耀耀. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
[4]基于三維熒光光譜-平行因子分析的海上溢油識(shí)別技術(shù)研究[J]. 周艷蕾,周飛飛,姜聰聰,石曉勇,蘇榮國. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(02)
[5]基于tri-PLS模型的油類混合物三維熒光光譜及其成分的研究[J]. 王玉田,張立娟,趙煦,陳毅強(qiáng),潘釗,曹麗芳,徐婧,苑媛媛,牛凱增,張亞吉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[6]水質(zhì)油污染原位傳感器穩(wěn)定性設(shè)計(jì)[J]. 褚東志,馬海寬,吳寧,曹煊,孔祥峰,郭翠蓮,王昭玉. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[7]三維熒光光譜多峰校正測量水中汽油濃度[J]. 肖長江,張景超. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]水質(zhì)痕量石油類污染物分類識(shí)別方法[J]. 苑媛媛,王書濤,孔德明,潘釗. 光子學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]平行因子法結(jié)合自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維熒光特征及其與水質(zhì)的關(guān)系[J]. 王娟,張飛,王小平,楊勝天,陳蕓. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[10]三種多環(huán)芳烴混合溶液二維熒光相關(guān)譜解析[J]. 周長宏,趙美蓉,楊仁杰,朱文碧,董桂梅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(02)
博士論文
[1]基于三維熒光與二階校正分析的復(fù)雜體系油類污染物檢測方法研究[D]. 程朋飛.燕山大學(xué) 2017
[2]基于微通道系統(tǒng)的石油污染物熒光光譜測量研究[D]. 陳至坤.燕山大學(xué) 2016
[3]多元校正及模型轉(zhuǎn)移中的缺損數(shù)據(jù)重構(gòu)和交替殘差多線性方法研究[D]. 杜文.湖南大學(xué) 2016
[4]石油類污染物的三維熒光光譜測量與識(shí)別方法研究[D]. 楊麗麗.燕山大學(xué) 2013
[5]化學(xué)計(jì)量學(xué)二階校正理論及應(yīng)用基礎(chǔ)研究與實(shí)用軟件開發(fā)[D]. 于永杰.湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于熒光機(jī)理的水中礦物油識(shí)別與分析系統(tǒng)研究[D]. 王成.燕山大學(xué) 2016
[2]基于三維熒光光譜技術(shù)的水質(zhì)有機(jī)物檢測方法研究[D]. 周燕.河北聯(lián)合大學(xué) 2014
[3]紫外熒光法水中礦物油檢測技術(shù)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 崔彥彥.燕山大學(xué) 2012
本文編號(hào):2949971
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 油類污染物的檢測方法
1.3 熒光光譜技術(shù)在油類污染物檢測中的研究現(xiàn)狀
1.3.1 熒光光譜法在油類污染物檢測中的應(yīng)用
1.3.2 化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在熒光光譜分析中的應(yīng)用
1.4 課題主要研究內(nèi)容
第2章 熒光分析法檢測油類污染物的原理
2.1 熒光產(chǎn)生機(jī)理
2.2 熒光物質(zhì)的特征光譜
2.3 熒光強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系
2.4 散射對(duì)測量的影響
2.4.1 瑞利(Rayleigh)散射對(duì)熒光光譜測量的影響
2.4.2 拉曼(Raman)散射對(duì)熒光光譜測量的影響
2.5 熒光法檢測油類污染物的可行性
2.6 三維熒光光譜技術(shù)
2.6.1 三維熒光光譜的圖形表示
2.6.2 三維熒光光譜的矩陣表示
2.7 本章小結(jié)
第3章 石英玻璃微通道熒光光譜檢測系統(tǒng)
3.1 熒光光譜檢測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
3.2 F-7000 熒光光譜儀結(jié)構(gòu)
3.3 石英玻璃微通道樣品池的設(shè)計(jì)
3.4 熒光光路設(shè)計(jì)
3.5 石英玻璃微通道熒光光譜檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
3.5.1 純組分樣品的熒光測試對(duì)比分析
3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的熒光測試對(duì)比分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 熒光光譜的校正與散射處理
4.1 熒光光譜儀的校正
4.2 熒光光譜中散射的消除方法
4.2.1 空白扣除法
4.2.2 Delaunay三角形內(nèi)插值法
4.2.3 缺損數(shù)據(jù)修復(fù)-主成分分析(MDR-PCA)法
4.3 礦物油-四氯化碳溶液的三維熒光光譜
4.4 散射消除效果對(duì)比
4.4.1 空白扣除法消除拉曼散射
4.4.2 Delaunay三角形內(nèi)插值法消除瑞利散射
4.4.3 缺損數(shù)據(jù)修復(fù)-主成分分析(MDR-PCA)法消除瑞利散射
4.4.4 Delaunay三角形內(nèi)插值法與MDR-PCA分析結(jié)果比較
4.5 本章小結(jié)
第5章 油類污染物三維熒光光譜檢測方法研究
5.1 多維數(shù)據(jù)的校正方法
5.2 幾種二階校正算法的比較
5.2.1 平行因子模型
5.2.2 交替三線性分解(ATLD)算法
5.2.3 自加權(quán)交替三線性分解(SWATLD)算法
5.3 組合算法(ACM)
5.4 三線性模型中組分?jǐn)?shù)的確定
5.4.1 核一致診斷法(CORCONDIA)
5.4.2 殘差分析法
5.5 組合算法在油污檢測中的應(yīng)用
5.5.1 樣品的配制及儀器參數(shù)的設(shè)置
5.5.2 ACM算法分辨柴油和汽油混合溶液
5.5.3 ACM算法分辨柴油、汽油和煤油混合溶液
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]日立F-7000熒光分光光度計(jì)的使用[J]. 梁向暉,毛秋平,鐘偉強(qiáng). 分析儀器. 2018(04)
[2]大數(shù)據(jù)背景下的激光熒光光譜數(shù)據(jù)模式識(shí)別研究[J]. 袁書萍. 激光雜志. 2018(05)
[3]基于三維熒光光譜結(jié)合小波壓縮與APTLD對(duì)水中多環(huán)芳烴測定[J]. 王玉田,劉婷婷,劉凌妃,楊哲,崔耀耀. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
[4]基于三維熒光光譜-平行因子分析的海上溢油識(shí)別技術(shù)研究[J]. 周艷蕾,周飛飛,姜聰聰,石曉勇,蘇榮國. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(02)
[5]基于tri-PLS模型的油類混合物三維熒光光譜及其成分的研究[J]. 王玉田,張立娟,趙煦,陳毅強(qiáng),潘釗,曹麗芳,徐婧,苑媛媛,牛凱增,張亞吉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[6]水質(zhì)油污染原位傳感器穩(wěn)定性設(shè)計(jì)[J]. 褚東志,馬海寬,吳寧,曹煊,孔祥峰,郭翠蓮,王昭玉. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[7]三維熒光光譜多峰校正測量水中汽油濃度[J]. 肖長江,張景超. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]水質(zhì)痕量石油類污染物分類識(shí)別方法[J]. 苑媛媛,王書濤,孔德明,潘釗. 光子學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]平行因子法結(jié)合自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維熒光特征及其與水質(zhì)的關(guān)系[J]. 王娟,張飛,王小平,楊勝天,陳蕓. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[10]三種多環(huán)芳烴混合溶液二維熒光相關(guān)譜解析[J]. 周長宏,趙美蓉,楊仁杰,朱文碧,董桂梅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(02)
博士論文
[1]基于三維熒光與二階校正分析的復(fù)雜體系油類污染物檢測方法研究[D]. 程朋飛.燕山大學(xué) 2017
[2]基于微通道系統(tǒng)的石油污染物熒光光譜測量研究[D]. 陳至坤.燕山大學(xué) 2016
[3]多元校正及模型轉(zhuǎn)移中的缺損數(shù)據(jù)重構(gòu)和交替殘差多線性方法研究[D]. 杜文.湖南大學(xué) 2016
[4]石油類污染物的三維熒光光譜測量與識(shí)別方法研究[D]. 楊麗麗.燕山大學(xué) 2013
[5]化學(xué)計(jì)量學(xué)二階校正理論及應(yīng)用基礎(chǔ)研究與實(shí)用軟件開發(fā)[D]. 于永杰.湖南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于熒光機(jī)理的水中礦物油識(shí)別與分析系統(tǒng)研究[D]. 王成.燕山大學(xué) 2016
[2]基于三維熒光光譜技術(shù)的水質(zhì)有機(jī)物檢測方法研究[D]. 周燕.河北聯(lián)合大學(xué) 2014
[3]紫外熒光法水中礦物油檢測技術(shù)的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 崔彥彥.燕山大學(xué) 2012
本文編號(hào):2949971
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