紅外光譜法結合偏最小二乘回歸法測定干混砂漿中的聚合物含量

毛志毅, 劉家臣, 劉 彤, 王冬梅

(1. 天津大學 材料科學與工程學院, 天津 300072; 2. 天津市建筑材料集團(控股)有限公司, 天津 300381;3. 天津市建筑材料科學研究院, 天津 300381)

紅外光譜法結合偏最小二乘回歸法測定干混砂漿中的聚合物含量

毛志毅1,2,3, 劉家臣1, 劉 彤3, 王冬梅3

(1. 天津大學 材料科學與工程學院, 天津 300072; 2. 天津市建筑材料集團(控股)有限公司, 天津 300381;3. 天津市建筑材料科學研究院, 天津 300381)

采取來自不同廠家和不同型號的干混砂漿產品組分,通過改變灰砂比和摻入添加劑,制備一系列聚合物有效含量不同的干混砂漿標準樣品。取干混砂漿實際樣品20份和所配制的標準樣品80份,用衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜法測得其所含聚合物的光譜數據,用偏最小二乘回歸法對數據進行校正。分別采用連續小波變換、Savitzky-Golay平滑和求導方法對光譜信號進行預處理,提高所建模型的精密度,其中以信號平滑的效果最好。結合蒙特卡洛無信息變量消除方法優化所建模型,建模集和驗證集測定值的均方誤差分別由0.213和0.217下降至0.170和0.180,驗證集數據的相關系數為0.991。該方法與國家標準方法之間具有很好的相關性。

衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜法; 偏最小二乘回歸法; 聚合物含量; 干混砂漿

衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)作為一種紅外光譜測試技術,克服了傳統紅外透射方法制樣操作復雜的缺點,使樣品不需要前處理即可進行測定,大大地提高了樣品分析速率。該技術所需樣品量少,操作簡單,并且可以結合多元校正方法從數據中最大限度地提取信息,已經廣泛應用于食品、材料和石油等各領域的定量分析[1-4]。……