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漫反射NIR光谱用于复杂样品的绿色分析手段 邵学广，蔡文生 (南开大学化学学院，天津300071，中国) 摘要：漫反射近红外光谱(NIR)技术已成为复杂样品及工农业产品的重要分析方法之一，由于该技术无 需任何化学处理即可方便地进行复杂样品分析，因此已成为绿色分析化学的重要方法。本文将最小二乘支持 向量回归(LSSVR)方法用于漫反射近红外光谱的多元校正，研究了烟草样品的近红外光谱与常规成分含量的 定量模型。结果表明，该方法可实现烟草样品中常规成分含量的快速分析，与传统的最小二乘回归(PLSR)方 法相比，LSSVR 方法可得到更准确的预测结果。 关键词：近红外光谱；漫反射光谱；化学计量学；复杂样品分析 NIR Diffuse Reflection Spectroscopy as a Green Analytical Technique for Complex Samples SHAO Xueguang, CAI Wensheng College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China Abstract ：Green chemistry is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substances. NIR diffuse reflection spectroscopy is a green analytical technique for analysis of complex samples with the aid of chemometrical tools. In this study, least square support vector regression (LSSVR) method was used for modeling the NIR spectra and the routine components contents of tobacco samples. It was proved that the prediction result of LSSVR is better than conventional partial least square regression (PLSR) method. Keywords ： Near Infrared Spectroscopy ； Diffuse Reflection Spectroscopy ； Chemometrics ；Complex Sample Analysis 绿色化学是指利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少有毒有害物质的 使用和产生，是在始端实现污染预防的科学手段。绿色化学研究主要包括绿色原材料、绿色 化学过程以及绿色化学试剂与溶剂等等。绿色分析化学作为绿色化学的重要组成部分，把绿 色化学的原理应用于分析方法和技术的设计与开发，减少或消除化学试剂的使用和产生，将 分析过程的环境污染和能耗降低到最低限度。 由于近红外光谱，特别是漫反射近红外光谱技术，可以实现样品的快速分析，并且几乎 不需要样品前处理。利用漫反射近红外光谱技术可以在不使用任何化学试剂的情况下实现多 种样品的快速分析，并可方便地实现在线(on line)，甚至在位(in situ)分析。目前，近红外光 [1] 谱技术已成为复杂样品及工农业产品的重要分析方法之一 ，同时也成为绿色分析化学的重 要方法。但是近红外光谱产生于分子振动，吸收较弱，吸收峰严重重叠，且多组分复杂样品 的近红外光谱往往不是各组分光谱的简单叠加，必须借助化学计量学技术才能从复杂的光谱 中提取有用信息用于定性定量分析[2,3] 。 支持向量机是近年发展起来的一种基于统计学习理论的新型学习机器 [4] 。与传统的主成 分回归、偏最小二乘回归(PLSR)等线性建模方法相比，支持向量回归(SVR)方法由于能