基于红外光谱的材料成分确定方法技术

本申请适用于分析材料技术领域，提供了基于红外光谱的材料成分确定方法

【技术实现步骤摘要】
基于红外光谱的材料成分确定方法、设备及存储介质


[0001]本申请属于分析材料
，尤其涉及基于红外光谱的材料成分确定方法
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着经济的不断发展，降解塑料行业进入产能快速扩张阶段，但是有些企业为降低成本或提高产品性能，将完全可降解材料和不可降解材料共混使用，此类产品崩解形成微塑料，危害更大，传统检测方法为
GB/T 19277.1
‑
2011
，该方法将材料作为有机化合物，在受控的堆肥化条件下，通过测定其排放的二氧化碳量来确定其最终需氧生物分解能力及其崩解程度，判断待测材料是否为可降解塑料和具体组分
。
[0003]相关技术中，传统检测方法的检测周期一般为3～6个月，检测设备为各检测机构自行研发，同一批试验之间偏差小于
20
％即认定为可靠数据，数据准确度差，而且不同检测机构的检测数据无可比性，亟需建立快速准确的材料组分检测和确定的方法
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了基于红外光谱的材料成分确定方法
、
设备及存储介质，以快速准确的分析出待测材料的各组分和各组分的占比
。
[0005]本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种基于红外光谱的材料成分确定方法，包括：
[0007]获取多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱
。
其中，标准红外光谱基于单一组分的标准规格的材料得到，混合红外光谱基于预设比例的多组分的标准规格的材料得到
。
[0008]基于多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱，通过拟合的方法计算得到待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度
。
[0009]基于多个标准红外光谱
、
待测材料的红外光谱和待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度，得到待测材料的各组分和待测材料的各组分占比
。
[0010]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱，通过拟合的方法计算得到待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度，包括：
[0011]对多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱进行归一化处理
。
[0012]基于归一化处理后的多个标准红外光谱
、
预设比例和归一化处理后的混合红外光谱，得到混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度
。
[0013]基于归一化处理后的多个标准红外光谱
、
模拟比例和混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度，得到第一模拟光谱
。
[0014]对第一模拟光谱和归一化处理后的待测材料的红外光谱进行拟合，得到待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度
。
[0015]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，对多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱进行归一化处理，包括：
[0016]对多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱进行矢量归一化处理
。
[0017]标准红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：
[0018][0019]其中，
A
11,i
表示矢量归一化处理后标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
1,i
表示矢量归一化处理前标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度
。
[0020]混合红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：
[0021][0022]其中，
A
22,i
表示矢量归一化处理后混合红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
2,i
表示矢量归一化处理前混合红外光谱在波数点位
i
处的吸光度
。
[0023]待测材料的红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：
[0024][0025]其中，
A
33,i
表示矢量归一化处理后待测材料的红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
3,i
表示矢量归一化处理前待测材料的红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
i
＝
1,2,3
…
n
，
n
表示波数点位的数量
。
[0026]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，第一模拟光谱的计算公式为：
[0027][0028]其中，第一模拟光谱为单一组分
A
的标准规格的材料和单一组分
B
的标准规格的材料按照模拟比例混合的混合光谱，
A
第一模拟
,i
表示第一模拟光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
A
，归一化，
i
表示经过归一化处理后的单一组分
A
的标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
B
，归一化，
i
表示经过归一化处理后的单一组分
B
的标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
C
B
表示组分
B
的质量分数，组分
B
的质量分数通过模拟比例得到，
K
B
表示混合红外光谱中组分
B
相对组分
A
的相对红外吸收强度，
i
＝
1,2,3
…
n
，
n
表示波数点位的数量
。
[0029]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于归一化处理后的多个标准红外光谱
、
预设比例和归一化处理后的混合红外光谱，得到混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度，包括：
[0030]基于归一化处理后的多个标准红外光谱和归一化处理后的混合红外光谱，得到混合红外光谱中各组分的红外光谱贡献值；其中，混合红外光谱中各组分的红外光谱贡献值表征混合红外光谱中各组分分别对混合红外光谱的贡献值
。
[0031]基于混合红外光谱中各组分的红外光谱贡献值和预设比例，得到混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度
。
[0032]结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于多个标准红外光谱
、
待测材料的红外光谱和待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度，得到待测材料的各组分和待测材料的各组分占比，包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于红外光谱的材料成分确定方法，其特征在于，包括：获取多个标准红外光谱
、
混合红外光谱和待测材料的红外光谱；其中，所述标准红外光谱基于单一组分的标准规格的材料得到，所述混合红外光谱基于预设比例的多组分的标准规格的材料得到；基于所述多个标准红外光谱
、
所述混合红外光谱和所述待测材料的红外光谱，通过拟合的方法计算得到待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度；基于所述多个标准红外光谱
、
所述待测材料的红外光谱和所述待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度，得到所述待测材料的各组分和所述待测材料的各组分占比
。2.
如权利要求1所述的基于红外光谱的材料成分确定方法，其特征在于，所述基于所述多个标准红外光谱
、
所述混合红外光谱和所述待测材料的红外光谱，通过拟合的方法计算得到待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度，包括：对所述多个标准红外光谱
、
所述混合红外光谱和所述待测材料的红外光谱进行归一化处理；基于归一化处理后的多个标准红外光谱
、
所述预设比例和归一化处理后的混合红外光谱，得到混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度；基于所述归一化处理后的多个标准红外光谱
、
模拟比例和所述混合红外光谱中各组分之间的相对红外吸收强度，得到第一模拟光谱；对所述第一模拟光谱和归一化处理后的待测材料的红外光谱进行拟合，得到所述待测材料中各组分之间的相对红外吸收强度
。3.
如权利要求2所述的基于红外光谱的材料成分确定方法，其特征在于，所述对所述多个标准红外光谱
、
所述混合红外光谱和所述待测材料的红外光谱进行归一化处理，包括：对所述多个标准红外光谱
、
所述混合红外光谱和所述待测材料的红外光谱进行矢量归一化处理；所述标准红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：其中，
A
11,i
表示矢量归一化处理后标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
1,i
表示矢量归一化处理前标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度；所述混合红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：
其中，
A
22,i
表示矢量归一化处理后混合红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
2,i
表示矢量归一化处理前混合红外光谱在波数点位
i
处的吸光度；所述待测材料的红外光谱的矢量归一化处理的计算公式为：其中，
A
33,i
表示矢量归一化处理后待测材料的红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
3,i
表示矢量归一化处理前待测材料的红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
i
＝
1,2,3
…
n
，
n
表示波数点位的数量
。4.
如权利要求2所述的基于红外光谱的材料成分确定方法，其特征在于，所述第一模拟光谱的计算公式为：其中，所述第一模拟光谱为单一组分
A
的标准规格的材料和单一组分
B
的标准规格的材料按照所述模拟比例混合的混合光谱，
A
第一模拟
,i
表示所述第一模拟光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
A
，归一化，
i
表示经过归一化处理后的单一组分
A
的标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
A
B
，归一化，
i
表示经过归一化处理后的单一组分
B
的标准红外光谱在波数点位
i
处的吸光度，
C
B
表示组分
B
的质量分数，组分
B
的质量分数通过所述模拟比例得到，
K
B

【专利技术属性】
技术研发人员：肖军，崔亚超，胡朋举，肖红丽，
申请(专利权)人：河北敦诚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：