[0037] 本申請(qǐng)實(shí)施例中,利用專業(yè)的軟件工具(如SpectraBase,KnowItAll等),輸入實(shí)驗(yàn)所得的光譜圖,軟件會(huì)自動(dòng)比對(duì)數(shù)據(jù)庫中已知物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜,幫助識(shí)別樣品中的關(guān)鍵組分。
[0038] 可選地,步驟102中的“所述對(duì)所述紅外光譜數(shù)據(jù)和所述拉曼光譜數(shù)據(jù)中的特征峰信息進(jìn)行解析處理,得到所述待測汽油樣本的多個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)”,包括:利用傅里葉變換技術(shù),對(duì)所述紅外光譜數(shù)據(jù)和所述拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜解析,提取出特征峰位置和強(qiáng)度信息;基于所述特征峰位置和強(qiáng)度信息,利用預(yù)先構(gòu)建的光譜數(shù)據(jù)庫,匹配出與所述特征峰信息相對(duì)應(yīng)的汽油分子結(jié)構(gòu);結(jié)合所述紅外光譜數(shù)據(jù)和所述拉曼光譜數(shù)據(jù)的互補(bǔ)信息,利用多模態(tài)數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)所述特征峰信息相對(duì)應(yīng)的汽油分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合評(píng)估,生成多個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)。
[0039] 傅里葉變換(FT):是一種數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換方法,用于將時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域信號(hào),便于識(shí)別信號(hào)中的周期性成分。
[0040] 光譜數(shù)據(jù)庫:包含了大量已知化合物的光譜特征,用于與未知樣品的光譜特征相匹配,輔助鑒定化合物。
[0041] 多模態(tài)數(shù)據(jù)分析:綜合利用不同類型的數(shù)據(jù)源(在這里指紅外和拉曼光譜數(shù)據(jù)),通過分析它們之間的相互關(guān)系來獲取更加全面的信息。
[0042] 首先應(yīng)用傅里葉變換技術(shù)對(duì)采集到的紅外和拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,目的是從原始信號(hào)中分離出各個(gè)頻率成分,從而清晰地識(shí)別出光譜中的特征峰及其對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。這一步驟有助于提高后續(xù)分析過程中特征峰定位的精確度。其次基于第一步得到的特征峰位置和強(qiáng)度信息,對(duì)照預(yù)設(shè)的光譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索,尋找與之最匹配的已知化合物信息。這一環(huán)節(jié)能夠快速縮小候選分子范圍,為接下來的深入分析奠定基礎(chǔ)。最后考慮到紅外和拉曼光譜各自的優(yōu)勢領(lǐng)域,通過綜合兩者的分析結(jié)果,可以更準(zhǔn)確地確定樣品中存在哪些具體的化合物。此過程還涉及到評(píng)估不同光譜技術(shù)提供的信息之間的一致性和互補(bǔ)性,以便最終生成一系列可靠的候選分子結(jié)構(gòu)。
[0043] 本申請(qǐng)實(shí)施例中,假設(shè)有一個(gè)待測汽油樣本,首先利用FTIR和Raman光譜儀分別獲得了其紅外和拉曼光譜圖。接著,應(yīng)用傅里葉變換算法對(duì)這兩份光譜進(jìn)行了處理,從中提取到了一系列顯著的吸收峰/散射峰。例如,在約3770cm^?1處發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)而寬的OH伸縮振動(dòng)帶,表明可能存在醇類物質(zhì);同時(shí),在大約889cm^?1處檢測到了一個(gè)典型的CH彎曲振動(dòng)模式,提示有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的存在。隨后,將這些特征峰信息輸入至內(nèi)置了大量烴類及其他常見燃料添加劑標(biāo)準(zhǔn)光譜的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)過篩選,初步確定了幾種可能性較高的化合物,如甲苯、正庚烷以及少量乙醇。最后,借助多模態(tài)數(shù)據(jù)分析手段,結(jié)合兩種光譜所提供的獨(dú)立視角,進(jìn)一步確認(rèn)了樣品中確實(shí)含有上述幾種物質(zhì),并且還發(fā)現(xiàn)了微量的甲基叔丁基醚(MTBE),這是一種常用的汽油辛烷值改進(jìn)劑。
[0044] 通過采取這種結(jié)合紅外與拉曼光譜技術(shù)并輔以先進(jìn)數(shù)據(jù)處理策略的方法,不僅大大提高了汽油樣品中復(fù)雜成分的識(shí)別效率,而且也增強(qiáng)了分析結(jié)果的可信度。特別是對(duì)于那些難以僅靠單一光譜技術(shù)準(zhǔn)確定性的化合物來說,這種方法展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢,有助于實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)、全面的燃油品質(zhì)控制。
[0045] 103、對(duì)所述多個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同環(huán)境參數(shù)下的相互作用力及能量狀態(tài)模擬處理,得到所述待測汽油樣本的初步汽油分子組合,其中,汽油分子組合是指由多個(gè)不同的汽油分子結(jié)構(gòu)組成的混合物;
[0046] 在該步驟中,基于上一步得到的可能化合物列表,采用計(jì)算化學(xué)方法模擬它們之間在各種條件下的相互作用情況,從而篩選出最有可能構(gòu)成實(shí)際樣品的主要成分。
[0047] 本申請(qǐng)實(shí)施例中,選用Gaussian等量子化學(xué)軟件包構(gòu)建候選分子模型,并設(shè)置溫度、壓力等因素,運(yùn)行分子力學(xué)或者量子力學(xué)模擬,觀察不同條件下分子間相互作用的變化趨勢。
[0048] 可選地,步驟103中的“所述對(duì)所述多個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同環(huán)境參數(shù)下的相互作用力及能量狀態(tài)模擬處理,得到所述待測汽油樣本的初步汽油分子組合”,包括:將所述多個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)輸入到量子化學(xué)計(jì)算軟件中,設(shè)置一系列代表實(shí)際工況的環(huán)境參數(shù),至少包括溫度、壓力;利用量子化學(xué)計(jì)算方法,對(duì)每個(gè)候選汽油分子結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境參數(shù)下的相互作用力及能量狀態(tài)進(jìn)行模擬處理,計(jì)算出每個(gè)汽油分子的能量最低構(gòu)象以及穩(wěn)定性,并作為模擬結(jié)果;基于所述模擬結(jié)果,篩選出在設(shè)定的環(huán)境參數(shù)下能量最低且具備穩(wěn)定性的汽油分子結(jié)構(gòu),以形成初步汽油分子結(jié)構(gòu)列表;結(jié)合所述初步汽油分子結(jié)構(gòu)列表,評(píng)估不同汽油分子結(jié)構(gòu)在混合物中的相對(duì)穩(wěn)定性以及在不同條件下的分布概率;根據(jù)所述相對(duì)穩(wěn)定性和所述分布概率,確定出初步汽油分子組合中每個(gè)汽油分子的比例,以生成所述待測汽油樣本的初步汽油分子組合。