第34卷，第10期 2014年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34,No.10 -pp2623-2626
October,2014
利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换
红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别
赵安新.2，汤晓君1*，张钟华，3，刘君华
1.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049
2.西安科技大学，陕西西安710054 3，中国计量科学研究院，北京100013
气体其谱图特征相似、吸收峰产重交登，不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的间题，为增强谱峰分辨力，采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别，以异于烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱，可知其谱图相似，吸收峰严重交叠，如果混合在一起，将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过产义二维相关光谱的变换，其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度，实验结果可知，异丁烷在2893，2954和2 977cm-1，正丁烷在2895和2965cm-具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。
关键词二维相关光谱；傅里叶变换红外光谱；谱分辨率增强；同分子异构体；多组分混合气体定量分析
中图分类号：0433.4文献标识码：A
引言
D0I; 10. 3964/i. issn. 1000-0593(2014)10-2623-04
异丁烷和正丁烷的傅里叶变换红外光谱以及受浓度扰动组成的光谱组进行本身和二者之间二维相关红外光谱的为例进行分析，探索二维红外光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外
二维相关光谱（two-dimensional correlation spectrosco-Py，2-DCOS>自从Noda介绍和不断的扩展，其不仅在光谱领域，在色谱和其他的分析测量领域中已经成为一个强大和通用的技术而被广泛使用口-3。目前，二维相关光谱已在中药材的鉴定、氢键系统分析4、聚酯生长的序列顺序可、共聚混合物分辨率增强"等方面进行了成熟应用，然而在多组分烃类混合气体红外光谱定量分析中还鲜有报道。在多组分混合气体尤其是烃类气体红外光谱定量分析中，由于其分析的目标气体成分其吸收峰严重交叠，参杂着同分异构体分子气体，从而造成其特征变量极其难以选择。自前产泛使用的特征变量的选择算法主要有主成分分析法、偏最小二乘算法、岭回归、多元线性回归等算法，但各自算法都有其在此领域相关应用优缺点汀。尝试采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体中同司分异构体进行辨别，以
收稿日期：2014-05-12，修订日期：2014-07-25
光谱分析中谱峰分辨率增强中的应用。
实验部分 1.1材料及仪器
研究目标气体为iso-C4H1o和n-C4Hlo等两种同分异构体，设定样本气i-CH1o和n-CH1o的浓度分别为0.01%，*%s*% %*%0*%'0 * %0* %0*0*%0 *0 和10%
实验仪器采用Bruke公司的alpha型傅里叶变换红外光谱仪，采用氛代硫酸三肽DTGS检测器，设定扫描范围为 500～4000cm-1，光谱波数分辨率为1cm-，谱线值为吸光度光谱。
1.2二维红外相关分析
基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ240127），国家自然科学基金项目（51277144），电力设备电气绝缘国家重点实验室基金
项目（EIPE11307)资助
作者简介：赵安新，1981年生，西安交通大学博士研究生
e-mail :zhaoanxin@126.com
*通讯联系人e-mail：xiaojun_tang@mail.xjtu.edu,cn