近红外光谱在环氧固化和谷胱甘肽反应过程中的应用研究

发布时间：2023-05-07 00:21

　　近红外(NIR)光谱作为一种过程分析技术(PAT),已成功和广泛地用于科学研究和生产过程控制等领域,充分显示了 NIR分析技术的快速、无损和同时测定物质多种物化性质等优点,因此,研究拓展其应用范围,具有重要的实际意义。另外,NIR光谱分析是基于比尔定律,即光谱分别与光程和被测组分浓度呈线性关系。然而,实际上,采集的NIR光谱信号是被测组分光谱分量与共存组分的叠加。对于存在着物态变化的化学反应(如环氧固化)和含水量高的复杂体系,除共存组分影响外,形态变化也对光谱带来严重影响,使NIR信号中冗余信息和特征信息更加混杂,使用常用的光谱预处理方法,难以从中分离出所需的特征信息。还有,NIR定量分析大多采用偏最小二乘法(PLS)建立多元分析模型,存在着工作量大、耗时长、成本高等问题,阻碍了 NIR技术进行大规模应用。针对上述的需求及问题,本文进行了有关方法及应用研究,主要研究内容与结果如下:1、NIR光谱用于环氧固化反应过程及机理的研究。固化温度和胺类固化剂氨基反应活性会影响环氧固化产物的三维网络结构,进而影响环氧树脂的性能。因此,研究环氧固化过程中伯胺和仲胺的反应活性及动力学,对固化机理深入理...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文麵集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 近红外光谱技术
        1.2.1 近红外光谱技术发展
        1.2.2 近红外光谱原理与特点
    1.3 化学计量学方法
        1.3.1 化学计量学方法概述
        1.3.2 预处理方法
        1.3.3 小波变换(WT)
        1.3.4 主成分分析(PCA)
        1.3.5 固定尺寸移动窗口渐进因子分析(FSMWEFA)
        1.3.6 偏最小二乘(PLS)
        1.3.7 多元曲线分辨-交替最小二乘(MCR-ALS)
        1.3.8 角向量算法
    1.4 过程分析技术与近红外光谱及典型应用
        1.4.1 过程分析技术(PAT)
        1.4.2 近红外光谱技术与PAT
        1.4.3 在聚合反应过程中的应用
        1.4.4 在药物和食品生产过程中的应用
    1.5 本课题的研究目标与内容
第二章 环氧固化过程伯胺与仲胺反应活性及反应动力学研究
    2.1 引言
    2.2 理论与算法
        2.2.1 原理
        2.2.2 算法
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验原料及设备
        2.3.2 样品制备
        2.3.3 近红外光谱采集
        2.3.4 数据处理
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 环氧固化过程光谱分析
        2.4.2 伯胺和仲胺浓度及反应速率曲线
            2.4.2.1 反应体系中的组分数
            2.4.2.2 伯胺、仲胺浓度随时间变化曲线
            2.4.2.3 伯胺、仲胺反应速率随时间变化曲线
        2.4.3 伯胺、仲胺的反应活性
        2.4.4 伯胺、仲胺的相对反应活性
    2.5 本章小结
第三章 谷胱甘肽含量即时测定方法的研究
    3.1 引言
    3.2 理论与算法
        3.2.1 理论
        3.2.2 建模方法
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验材料及仪器设备
        3.3.2 样品制备
        3.3.3 光谱采集
        3.3.4 数据处理
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 异常样品剔除及样品集划分
        3.4.2 光谱预处理及特征选择
        3.4.3 PLS建模与模型评价
    3.5 本章小结
第四章 高含水量混合体系中免建模定量分析方法研究
    4.1 引言
    4.2 理论部分
    4.3 实验部分
        4.3.1 实验材料及样品制备方法
        4.3.2 近红外光谱采集
        4.3.3 数据处理
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 光谱预处理及光谱分析
        4.4.2 GSH纯组分光谱的提取
        4.4.3 GSH浓度标准曲线的建立与验证
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
研究成果及发表的学术论文
致谢
作者与导师简介
附件



本文编号：3809884