ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-УСИЛЕННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ В СОЧЕТАНИИ С АНАЛИЗОМ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТOB ЯДРА И РЕГРЕССИЕЙ ОПОРНЫХ ВЕКТОРОВ
Аннотация
Для определения концентрации полициклических ароматических углеводородов в воде предложен альтернативный аналитический метод, основанный на использовании поверхностно-усиленной КР-спектроскопии и анализа основных компонентов ядра в сочетании с методом регрессии опорных векторов. Составлен набор данных, содержащий 300 КР-спектров полициклических смесей ароматических углеводородов, содержащих нафталин (NAP), пирен (PYR) и фенантрен с концентрациями 0–1000 ppb. Для улучшения эффекта обнаружения применены методы предварительной обработки данных: нормализация, мультипликативная коррекция рассеяния, детрендирование, стандартное преобразование с нормальным отклонением и сглаживание Савицкого–Голея. Для сравнения использованы методы частичных наименьших квадратов и регрессии опорных векторов с полиномиальным ядром. Метод предварительной обработки с наилучшим прогнозирующим эффектом для трех веществ – преобразованиe с нормальным отклонением. Для NAP оптимальный коэффициент корреляции перекрестной проверки (Rcv), коэффициент корреляции предсказания (Rpred), RMSECV, RMSEP и RPD, соответственно, 0.90, 0.937, 138.9, 117.4 и 2.9 ppb, для PYR — Rcv, Rpred, RMSECV, RMSEP и RPD 0.881, 0.897, 152.3, 142.8 и 2.3 ppb соответственно, для PHE — Rcv, Rpred, RMSECV, RMSEP и RPD 0.980, 0.982, 64.5, 62.9 и 5.3 ppb соответственно.
Об авторах
C. Jian
Школа программного обеспечения и микроэлектроники Пекинского университета
Китай
102600, Пекин
Китай
102600, Пекин
J. Boyan
Школа программного обеспечения и микроэлектроники Пекинского университета
Китай
102600, Пекин
Китай
102600, Пекин
Zh. Ying
Школа программного обеспечения и микроэлектроники Пекинского университета
Китай
102600, Пекин
Китай
102600, Пекин
W. Zhenyu
Школа программного обеспечения и микроэлектроники Пекинского университета
Китай
102600, Пекин
Китай
102600, Пекин
Список литературы
1. I. Tongo, L. Ezemonye, K. A. Akpeh, Environ. Monit., 189, No. 6, 247 (2017).
2. N. Xiang, C. Jiang, T. Yang, P. Li, H. Wang, Y. Xie, et al. Chin. Ecotoxicol. Environ. Saf., 152, No. 8, 15 (2018).
3. M. L. Vestal, Science, 226, No. 4672, 275–281 (1984).
4. B. Sharma, R. R. Frontiera, A.-I. Henry, E. Ringe, R. P. V. Duyne, SERS: Materials, Applications, and the Future. Mater. Today, 15, No. 1-2, 16–25 (2012).
5. J. Kneipp, H. Kneipp, K. Kneipp, Chem. Soc. Rev., 37, No. 5, 1052 (2008).
6. H.-X. Gu, K. Hu, D.-W. Li, Y.-T. Long, Analyst, 141, No. 14, 4359 (2016).
7. X. Gu, S. Tian, Q. Zhou, J. Adkins, Z. Gu, X Li, et al. RSC Adv., 3, No. 48, 25989–25996 (2013).
8. D. W. Li, W. L. Zhai, Y. T. Li, Y. T. Long, Microchim. Acta, 181, No. 1-2, 23–43 (2014).
9. R. Gautam, S. Vanga, F. Ariese, S. Umapathy, EPJ Tech. Instrum., 2, No. 1, 8 (2015).
10. S. Wold, Principal Component Anal., 2, No. 1, 37–52 (1987).
11. A. C. Kak, A. M. Martínez, PCA versus LDA, 23, No. 3-4, 228–233 (2001).
12. P. Geladi, B. R. Kowalski, J. Anal. Chim. Acta, 185, No. 1, 1–17 (1986).
13. A. J. Smola, B. Schölkopf, Stat. Comput., 14, No. 3, 199–222 (2004).
14. L. A. Reisner, A. Cao, A. K. Pandya, Chemometr. Intell. Lab. Syst., 105, No. 1, 83–90 (2011).
15. T. Bocklitz, A. Walter, K. Hartmann, P. Rusch, J. Popp, Anal. Chim. Acta, 704, No. 1, 47–56 (2011).
16. A. Rinnan, F. V. D. Berg, S. B. Engelsen, Trends Anal. Chem., 28, No. 10 1201–1222 (2009).
17. H. Chen, C. Tan, Z. Lin, T. Wu, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 189, 183 (2017).
18. H. S. Tapp, M. Defernez, E. K. Kemsley, J. Agric. Food Chem., 51, No. 21, 6110–6115 (2003).
19. J. K. Holland, E. K. Kemsley, R. H. Wilson, J. Sci. Food Agric., 76, No. 2, 263–269 (2015).
20. X. L. Yang, Y. F. Li, X. W. Zhang, S. Q. Hu, Appl. Mech. Mater., 494-495, 964–967 (2014).
21. F. Kuang, W. Xu, S. Zhang, Appl. Soft Comput. J., 18C, 178–184 (2014).
22. P. C. Lee, D. J. J. Meisel, J. Phys. Chem., 86, No. 17, 3391–3395 (1982).
23. P. S. Sampaio, A. Soares, A. Castanho, A. S. Almeida, J. Oliveira, C. Brites, Food Chem., 242, 196–204 (2018).
24. G. Krepper, F. Romeo, D. D. S. Fernandes, P. H. G. Diniz, M. C. U. de Araújo, M. S. Di Nezio, et al. Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 189, 300–306 (2017).
25. O. Frank, J. Jehlika, H. G. M. Edwards, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc., 68, No. 4, 1065–1069 (2007).
26. J. Neugebauer, E. J. Baerends, E. V. Efremov, F. Ariese, C. Gooijer, J. Phys. Chem. A, 109, No. 10, 2100–2106 (2005).
27. I. Bandyopadhyay, S. Manogaran, J. Mol. Struct. THEOCHEM, 496, No. 1, 107–119 (2000).
28. A. Bree, R. A. Kydd, T. N. Misra, V. V. B. Vilkos, Spectrochim. Acta A: Mol. Spectrosc., 27, No. 11, 2315–2332 (1971).
Рецензия
Для цитирования:
Jian C., Boyan J., Ying Zh., Zhenyu W. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОЛИАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-УСИЛЕННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ В СОЧЕТАНИИ С АНАЛИЗОМ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТOB ЯДРА И РЕГРЕССИЕЙ ОПОРНЫХ ВЕКТОРОВ. Журнал прикладной спектроскопии. 2021;88(1):173(1)-173(8).
For citation:
Jian C., Boyan J., Ying Zh., Zhenyu W. DETERMINING THE CONCENTRATION OF POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS IN WATER USING SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTROSCOPY AND KERNEL PRINCIPAL COMPONENTS ANALYSIS COMBINED WITH SUPPORT VECTOR REGRESSION. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2021;88(1):173(1)-173(8).
Просмотров: 263
Послать статью по эл. почте 