李茂刚, 闫春华, 杜 瑶, 张天龙, 李 华,*

1. 西安石油大学化学化工学院， 陕西 西安 710065

2. 合成与天然功能分子教育部重点实验室， 西北大学化学与材料科学学院， 陕西 西安 710127

引 言

本文基于Raman光谱结合PLS法对甲醇汽油中甲醇含量快速定量分析方法进行研究。 利用激光拉曼光谱仪对不同含量的甲醇汽油样品进行Raman光谱采集， 探究不同光谱预处理方法对PLS校正模型预测性能产生的影响。 采用Kennard-Stone(KS)算法以2∶1的比例将甲醇汽油样品划分为校正集和预测集， 基于此构建初始PLS校正模型， 采用5-flod CV对模型的潜变量数目(latent variables, LVs)进行优化， 采用VIP法对甲醇汽油样品的Raman光谱数据进行特征变量提取并对VIP阈值进行优化。 最终， 基于优化的输入变量及LVs构建基于Raman光谱的甲醇汽油中甲醇含量快速定量分析的PLS校正模型， 并采用该PLS模型对预测集样品中甲醇含量进行预测。

1 实验部分

1.1 甲醇汽油样品制备

制备了不同甲醇含量的甲醇汽油样品49组。 样品制备时， 将甲醇(分析纯， >99.7%， 天津市富宇精细化工有限公司)与汽油(陕西西安某加油站， 牌号为98#)以不同的比例进行掺混， 从而获得了含有不同甲醇含量的49组甲醇汽油样品。 样品制备均在实验室通风橱环境进行， 室温为20 ℃。 由于甲醇与汽油可以很好的互溶， 无需加入其他助溶剂来促进其溶解。 将制备好的49组甲醇汽油样品置于4 ℃环境下保存待测。 表1所示为甲醇汽油样品制备时不同甲醇汽油样品中甲醇含量信息。

表1 甲醇汽油样品中甲醇体积分数

1.2 Raman光谱采集

使用一台激光拉曼光谱系统(QEpro6500型， 美国Ocean Optics公司)对甲醇汽油样品的Raman光谱进行采集。 ……