基于近红外光谱的铜藻生物质组分快速检测技术研究

发布时间：2021-09-03 23:49

　　木质纤维素（包括纤维素、半纤维素和木质素）含量是大型海藻生物质能源转化工艺中的重要原料质量控制指标之一,常规化学分析方法存在测定时间成本与人力成本均较高的不足,且难以实现多批次原料的快速检测,因此急需建立一种具有分析快速、操作便捷、结果精确和成本低廉等优点的海藻生物质木质纤维素含量检测技术。本文以浙江沿海常见的大型海藻——铜藻为检测对象,首先采集80组铜藻样本的近红外光谱,采用常规化学分析方法测定样本中纤维素、半纤维素和木质素的含量,然后采用多种化学计量学方法实现异常样本识别、样本集划分、校正模型建立、模型参数优选与验证,最终建立了一种铜藻木质纤维素含量的快速检测技术,并进行了实际应用。主要内容及结论如下:（1）铜藻纤维素校正模型的优选模型参数如下:光谱预处理方法是Savitzky-Golay平滑法(最佳移动窗口宽度是270 cm^-1),特征波段筛选方法是间隔偏最小二乘法（iPLS）,优选特征变量数目是1540个(波段区间是5484⁴000cm^-1),偏最小二乘回归（PLSR）模型的主因子数是23。与全光谱偏最小二乘回归... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铜藻Figure2-1.Sargassumhorneri

硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L；铜藻颗粒的实际质量，g。维素标定纤维素含量的标定采用改进后的 Van Soest 法，具体实施藻 0.1±0.0001 g 置于 50 mL 烧杯中，加入 10 mL 质量分置于水浴锅中加热煮沸 10 min；取出冷却至室温后过滤，淀并用蒸馏水洗涤 3 次；将沉淀置于 25 mL 试管中，向ol/L 的盐酸溶液，摇匀后置于已沸腾的水浴中搅拌加热 45至室温后过滤，收集全部滤液置于 100 mL 容量瓶，将沉淀倒入容量瓶中；向容量瓶中加入 1 滴酚酞指示剂，并用 2中和至粉红色，然后用蒸馏水稀释至刻度线；将溶液过滤几滴滤液；接着取 8 mL 滤液于试管中，并加入 2 mL DN还原糖的浓度为 C，单位为 mg/mL，置于已沸腾的水浴中加后，在 540 nm 波长下测定吸光度，记为 A。其中吸光度间的关系符合葡萄糖标准曲线，葡萄糖标准曲线如图 2-2 所

外光谱特征分析铜藻样本的近红外光谱数据如图 3-1 所示。依据不同化学基况的已知对应关系，将铜藻近红外光谱图中较为明显的近归属：峰（位于 11800 cm-1附近）归属于 N-H 的三级伸缩振动倍1000 cm-1附近）与甲基、亚甲基中 C-H 的三级伸缩振动倍 10400 cm-1附近）归属于游离羟基的二级伸缩振动倍频，0m-1附近）归属于甲基、亚甲基中 C-H 的二级伸缩振动倍频00 cm-1附近）包含了甲基、亚甲基中 C-H 的一级伸缩振动组合频，006 号峰（位于 5800 cm-1附近）由甲基、亚甲动倍频产生，007 号峰（位于 5000 cm-1附近）既包含了频与一级弯曲振动倍频的组合频，也包含了游离羟基的伸振动倍频的组合频。


本文编号：3382117