1、本研究旨在利用近紅外光譜分析技術實現(xiàn)生物柴油轉化率的快速檢測。生物柴油是解決當今社會環(huán)境惡化、石化燃料日趨短缺、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最佳手段之一。國外尤其歐美發(fā)達國家已經(jīng)投入了大量的資源用于該領域的科學研究，也取得了豐碩的研究成果。目前，國外在該領域的研究多集中于利用氣相色譜儀、液相色譜儀分析生物柴油的物質(zhì)組分。雖也有利用近紅外光譜分析生物柴油轉化率的研究報導，但是沒有系統(tǒng)的闡述和對比近紅外光譜分析技術的使用。國內(nèi)對于這方面的研究則非常缺乏

2、，利用近紅外光譜分析技術進行組分定量分析或流程檢測的研究就更加稀少。本研究將化學計量學理論與實際應用結合起來，對比了多種光譜學處理方法在生物柴油制備過程中的轉化率檢測中的效果，建立起了簡單高效的生物柴油轉化率測量模型。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　1.對生物柴油的相關背景作了較為系統(tǒng)的闡述，文章在緒論部分首先介紹了生物柴油在國外的研究與應用情況，并指出了其在國內(nèi)的重大意義。其次，深入介紹了近紅外光譜分析技術的原理、特點及應

3、用情況，并特別指出了化學計量學在近紅外光譜分析中的發(fā)展情況。最后，通過調(diào)研國外相關的研究成果，確立了將近紅外光譜分析技術應用于生物柴油制備工藝的研究體系。
　　2.詳細介紹了化學計量學在近紅外光譜分析領域中的應用，主要包括光譜預處理、波長選擇方法、建模方法三個方面。大量的研究表明從重疊嚴重的譜圖中提取有效信息，剔除對建模不利的冗余信息和噪聲能夠十分有效的改善校正模型的預測精度、建模效率和穩(wěn)健性，因此本研究還力圖在波長選擇算法方面做

4、出理論突破。文章在深入研究滑動窗口偏最小二乘算法的基礎上，針對其存在的易于引入操作者主觀性的問題，提出了新的間隔滑動窗口偏最小二乘算法。文章利用兩個業(yè)界標準的近紅外光譜數(shù)據(jù)驗證了該算法的有效性。實踐證明，聞隔滑動窗口偏最小二乘算法能夠顯著的剔除無效波長點，具有實用意義和推廣價值。
　　3.搭建實驗室生物柴油制備的平臺，并通過光譜采集，核磁共振光譜儀標準測定，異常樣本點的剔除等工作，取得了生物柴油轉化率的可靠數(shù)據(jù)。而后，通過多種回歸

5、模型的對比，確定了偏最小二乘為最佳的回歸方法;通過多種光譜預處理方法的對比，確定了平滑預處理尤其是Savitzky-Golay卷積平滑最適宜該體系;通過多種波長選擇方法的對比，確定了連續(xù)投影算法最適宜該體系。經(jīng)過系統(tǒng)的比較，最終采用18個有效波長點建立起有效的回歸模型，其測試集預測偏差RMSEP達到0.0115，決定系數(shù)R2達到0.9877，效果明顯優(yōu)于未經(jīng)預處理的回歸模型。
　　4.在生物柴油的近紅外譜圖處理中，本文新提出的間隔