[发明专利]用表面增强拉曼光谱对痕量混合物进行半定量分析的方法

摘要

本发明公开了属于光谱分析技术领域的一种用表面增强拉曼光谱对痕量混合物进行半定量分析的方法，具体说是基于表面增强拉曼散射效应测定痕量化学物质的拉曼光谱对痕量混合物进行半定量分析，并改进主成分分析这种定性鉴别方法，是采用杠杆定律和三角形内平行线读数法，实现混合物成分的半定量分析。这种方法既可以用于分析几种完全不同的化学物质的混合物，也可以用于分析同系物的混合物。此项发明基于PCA定性分析，实现了混合物成分的半定量分析，是一种简便、快捷且较为准确的混合物鉴定方法。

主权项

一种用表面增强拉曼光谱对痕量混合物进行半定量分析的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)使用表面增强拉曼散射基底检测三种化学物质低浓度溶液的拉曼光谱，进行建模；该建模方法是以溶液浸泡SERS基底，或将溶液滴加在SERS基底上，使待测分子吸附在SERS活性物质表面，测其拉曼光谱；为消除测量误差的影响，要在样品上的不同位置重复测定；然后将这三种化学物质的各数条拉曼光谱分为训练集和验证集，分类方法采用Kennard‑Stone算法，这种算法的过程是首先将距离最大的两个样本选入训练集，再依据将待筛选样本与已选入训练集的样本之间的最小空间距离最大化的原则依次选择训练样本，从而使得训练集能够充分代表这些光谱的特征，而验证集的光谱随后会被代入建好的模型中，计算检验模型的准确性；(2)对三种化学物质的SERS谱线进行主成分分析，建立模型；运算得到训练集光谱相应于第一主成分和第二主成分的得分值，绘制成得分图；(3)检测含有模型中两种或三种物质的混合溶液的SERS谱线，代入PCA模型中计算出相应于主成分1和主成分2的得分值，也绘入得分图中；(4)观察混合溶液SERS谱线所对应的数据点位置，若SERS谱线在PCA得分图中对应的数据点位置在两种化学物质的数据点连线上；根据杠杆定律，混合物中两种物质的含量比例与其数据点到这两种组分数据点的距离成反比；则该混合溶液含有这两种组分；若SERS谱线在PCA得分图中对应的数据点位置在三种化学物质的数据点所围成的三角形内，根据三角形内平行线读数法计算出该混合物中三种物质的相对含量，则该混合溶液含有全部三种组分。