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基于红外光谱分区的多溴联苯醚辨识及生物毒性特征光谱信息提取研究

姜龙  李鱼  
【摘要】:选取环境中含量最多的9种多溴联苯醚(PBDEs)及已知具有高/中等生物毒性的14种PBDEs作为目标辨识物,首先基于振动归属将上述PBDEs红外光谱分为6个谱区,利用相似度分析评价各谱区对23种同系物的辨识能力并筛选易于辨识的红外谱区,其次根据各谱区特征建立辨识方法并进行方法评价,最终通过主成分分析及判别分析法在所研究谱区提取影响高/中等生物毒性PBDEs的红外特征信息并建立生物毒性判别模型。研究结果表明,位于961~1 153cm~(-1)的三角呼吸振动谱区和1 153~1 346cm~(-1)的C—O伸缩振动谱区对所选PBDEs间光谱相似度最小,可利用三角呼吸振动谱区内吸收峰的数量分布特征(辨识最小频差为3.19cm~(-1),但不易与多氯联苯醚等结构相似物质间的区分)及C—O伸缩振动谱区的主峰分布及波形特征(辨识最小频差为0.74cm~(-1),与多氯联苯醚等结构相似物质间辨识涉及最小频差为0.67cm~(-1))实现对23种PBDEs间的辨识(红外光谱常用最小分辨率为0.5cm~(-1));基于判别分析法所构建的高/中等生物毒性PBDEs判别模型的判别正确度为100%/88.9%,表明所提取的红外光谱信息可实现对PBDEs生物毒性的准确分类。

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