的减弱总反射晶体用于快速酸盐传感,结合中红外光谱学

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 环境科学 环境科学
• 频谱学是一种光谱学.

背景情况:

• 快速检测酸 (NO3-N) 对粮食安全和环境保护至关重要.
• 传统的NO3-N传感方法耗时且昂贵.
• 福里埃变换红外衰减总反射率 (FTIR-ATR) 光谱是一种可行的替代方案,但传统的ATR晶体存在局限性.

研究的目的:

• 开发和评估一种基于的ATR (Si-ATR) 配件,用于NO3-N传感.
• 为了比较Si-ATR与传统ZnSe-ATR和钻石-ATR的性能.
• 评估Si-ATR的适用性和稳定性,以量化水中的NO3-N.

主要方法:

• 开发一种基于的ATR (Si-ATR) 配件.
• 应用FTIR-ATR光谱法用于NO3-N的确定.
• 使用部分最小平方回归 (PLSR),主要成分分析 (PCA) 和线性回归 (LR) 来进行数据分析.
• 比较性能指标,包括R2 (R2),剩余预测偏差 (RPD) 和根-平均-平方误差 (RMSE).

主要成果:

• 与PCA和LR相比,PLSR在NO3-N量化方面表现优越.
• ZnSe-ATR和钻石-ATR对高度和低度的NO3-N都表现出很好的准确性.
• 对于低NO3-N度 (0-1毫克L-1),Si-ATR的准确性较低,但在解卷前处理后得到改善.
• 对于高酸盐度,Si-ATR提供了一种具有成本效益和耐用性的选择.

结论:

• 所有经过测试的ATR晶体 (Si-ATR,ZnSe-ATR,钻石-ATR) 都可以量化水中的高NO3-N度.
• 对于低NO3-N度,建议使用ZnSe-ATR.
• 钻石ATR适用于腐蚀性样品.
• 由于其低成本和耐用性,Si-ATR是检测自然水体中高NO3-N度的经济选择.