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使用Spectrum Two FT-IR光譜儀分析生物乙醇中的雜質
閱讀：845 發布時間：2020-10-21引言：伴隨著可持續能源的需求的增長，生物能源的應用不斷增加。目前主要的生物能源是生物柴油（通過植物與動物油和脂肪的酯基交換反應獲得）和生物乙醇。生物乙醇一般通過糖、淀粉以及纖維素的發酵獲得，這些原料來自于玉米、甘蔗、小麥和甜菜等各種農作物。發酵產物是包含乙醇和其他副產品的復雜混合物，需經過蒸餾將乙醇分離出來。乙醇的燃燒性能取決于其純度。因此ASTM® D4806和EN 15376等標準對燃料乙醇中雜質的含量作出限制，并且規定了檢測方法。目前規定使用的檢測方法色譜和滴定方法，試驗非常耗時， FT-IR等光譜技術所能提供的快速檢測方法將是很有吸引力的替代方法。本報告的研究結果表明，Spectrum Two™ FT-IR光譜儀（圖 1）可以用于建立定量分析方法，其靈敏度*可以滿足甲醇、水、C3-C5醇和汽油變性劑的檢測限要求，而且每個樣品所需要的分析時間不到兩分鐘
實驗部分：使用乙醇和水(0–1% m)、甲醇(0–1% m)、正丙醇(0–1.7% m)、正丁醇(0–1.7% m)、正戊醇(0–1.7% m)和汽油(0–7% m)組成的60個混合物樣本進行方法可行性研究。實驗設計考慮了各種成分的不同含量水平，以及兩因子相互作用；更復雜的相互作用沒有考慮在內。紅外光譜測量使用PerkinElmer Spectrum Two™ FT-IR光譜儀，氟化鋇窗口的0.1 mm液體流動池。流動池可以快速注入樣品并排除廢棄物，每個樣品的分析時間約兩分鐘。
結果和討論圖2所示為一些典型的樣本紅外光譜。由于光程比較長，乙醇的強吸收峰達到了飽和。在整個光譜區域都可以看到明顯的雜質弱吸收峰。由于存在多種雜質，吸收峰發生重疊，難以使用單個吸收峰建立定量校正模型。
使用Spectrum Quant+軟件建立各種成分的交叉驗證全光譜主成分回歸（PCR）模型。使用軟件的默認參數設置，不需要任何手動更改，即可獲得很好的結果。圖3所示為交叉驗證的結果。
