多金属离子极谱重叠峰在线分离方法研究与应用

发布时间：2022-09-27 13:22

　　多金属离子浓度在线分析仪是现代有色冶金学研究急需的重要科学仪器,也是有色冶金过程控制亟待研制的在线检测装置。极谱分析方法灵敏度高、分析速度快,是多金属离子浓度在线分析最为常用的方法。然而,多种金属离子之间存在的极谱峰重叠问题,成为限制该方法应用的瓶颈。为此,本文研究多金属离子浓度在线极谱分析过程中,极谱信号的在线分离方法。论文的创新性研究工作主要包括以下几点： 1)重构了一种极谱电流的高效计算模型。针对重叠峰在线分离对准确性和实时性的双重要求,基于Sevcik公式,通过积分变换及泰勒变换等数学推导,重构了一种极谱电流的高效计算模型,在保证模型计算精度的同时,大大提高了模型计算速度。 2)提出了一种基于极谱波形特征的模型参数在线辨识方法。利用极谱波形特征的先验知识,获得模型参数的初值,再采用L-M算法对模型参数进行在线辨识,有效的解决了模型参数在线辨识失败及辨识时间过长的问题。 3)将高效计算模型应用于高浓度比情况下镉钴锌极谱重叠峰的在线分离过程。以高效计算模型作为子峰模型,采用曲线拟合技术,对高浓度比情况下镉钻锌极谱重叠峰进行在线解构,快速、准确地实现了镉、钴、锌极谱... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究目的及意义
    1.2 极谱分析方法国内外研究现状
        1.2.1 极谱法检测机理的研究现状
        1.2.2 极谱分析方法应用的研究现状
    1.3 多金属离子浓度同时分析国内外研究现状
    1.4 重叠峰分离方法的研究现状
        1.4.1 基于FSD技术的重叠峰分离的研究现状
        1.4.2 基于小波变换技术重叠峰分离的研究现状
        1.4.3 基于曲线拟合技术的重叠峰分离研究现状
    1.5 论文主要研究内容及结构
2 极谱分析方法
    2.1 极谱分析方法简介
        2.1.1 极谱分析方法发展概况
        2.1.2 极谱分析方法基本原理
        2.1.3 极谱分析方法中的几种电流
    2.2 尤考维奇(Ilkovic)公式与可逆极谱波方程
        2.2.1 尤考维奇公式
        2.2.2 可逆极谱波方程
        2.2.3 扩散电流公式及可逆极谱波方程推导的一般方法
    2.3 线性扫描极谱电流Sevcik-Randles公式
        2.3.1 线性扫描极谱法基本条件
        2.3.2 线性扫描极谱电流公式
    2.4 本章小结
3 高效计算模型构建及其参数辨识
    3.1 高效计算模型的构建
        3.1.1 原始扩散电流模型
        3.1.2 高效计算模型重构
        3.1.3 高效计算模型误差
    3.2 高效计算模型分析
        3.2.1 高效计算模型趋势分析
        3.2.2 高效计算模型参数分析
    3.3 高效计算模型参数辨识方法
        3.3.1 非线性最小二乘方法
        3.3.2 高效计算模型特征
        3.3.3 基于模型特征的参数初值选取方法
    3.4 本章小结
4 高效计算模型验证
    4.1 高效计算模型参数辨识方法验证
        4.1.1 模型参数辨识结果
        4.1.2 参数初值与最优值比较
    4.2 高效计算模型验证
        4.2.1 理论计算验证
        4.2.2 实测极谱曲线验证
        4.2.3 高效计算模型快速性验证
    4.3 本章小结
5 基于高效计算模型的极谱重叠峰在线分离方法
    5.1 在线取样制样过程分析
        5.1.1 锌液净化过程料液特征
        5.1.2 多金属离子分析化学检测体系
        5.1.3 在线取样制样过程
    5.2 基于高效计算模型的金属离子浓度检测方法
        5.2.1 高效计算模型参数与金属离子浓度关系
        5.2.2 金属离子标准浓度曲线
    5.3 高浓度比下极谱重叠峰在线分离
        5.3.1 高浓度比钴锌极谱重叠峰在线分离结果
        5.3.2 高浓度比镉钴锌极谱重叠峰在线分离结果
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于类Gaussian分布的线性扫描极谱重叠峰分离方法（英文）[J]. 朱红求,王国伟,阳春华,曹宇,桂卫华.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(07)
[2]电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定锌电解液中铜镉钴[J]. 陈希,郭方遒,黄兰芳,张洁,阳春华.  冶金分析. 2012(11)
[3]极谱法测定铝合金中锆[J]. 陈文.  冶金分析. 2011(08)
[4]示波极谱法测定氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O体系浸出液和净化液中铅[J]. 李燕春,邓飞跃.  冶金分析. 2011(02)
[5]湿法炼锌净化除钴实验研究及实践[J]. 李世禄,王正民,朱军,李欣.  湖南有色金属. 2010(02)
[6]ICP-AES同时测定固体废物浸出液中钡、铍、镉、铬、铜、镍、铅和锌[J]. 王霞,张祥志,陈素兰.  光谱实验室. 2009(06)
[7]基于频域小波变换的Fourier去卷积法研究[J]. 周元臻,汤宏胜,郑建斌.  计算机与应用化学. 2008(03)
[8]利用基于小波特征提取的网络模型解析色谱重叠峰[J]. 王佩佩,宋晓峰,杨平.  计算机与应用化学. 2007(05)
[9]单扫描极谱法测定土壤、蔬菜、水样中痕量氟[J]. 陈文,汪模辉,李锡坤,李东升,王以明,赵凤香.  分析化学. 2007(05)
[10]基于分数阶微分的重叠伏安峰分离方法[J]. 李远禄,于盛林,郑罡.  分析化学. 2007(05)

硕士论文
[1]锌液杂质离子浓度在线极谱分析信号处理方法及应用研究[D]. 曹宇.中南大学 2012



本文编号：3681135