四种黑檀心材的红外光谱差异化与聚类分析

马芳; 黄安民; 张求慧

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四种黑檀心材的红外光谱差异化与聚类分析

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利用红外光谱结合模式识别和二维相关光谱对乌木、东非黑黄檀、风车木和成对古夷苏木四种黑檀硬木心材进行鉴别和聚类分析。红外光谱显示四种木材中的主体成分为纤维素(特征吸收峰位置在~1370,~1158,~1034和~895 cm^(-1)附近)、木质素(特征吸收峰位置~2935,~1510,~1462和~1426 cm^(-1)附近)和草酸钙(特征吸收峰位置~1615,~1318和~781 cm^(-1)附近)。三种主体成分在四种木材红外光谱之间的相对峰强度H表明:乌木和东非黑黄檀中木质素含量较高,风车木中草酸钙含量较高,成对古夷苏木中含有一定量的脂类成分。根据红外光谱的差异性选取不同的波段,优选计算参数,分别对四种硬木心材进行相关系数判别分类和SIMCA聚类分析。相关系数判别分类模式识别中,成对古夷苏木中有一个样本未得到有效的验证,但是其余三个木材样品均得到了有效验证。SIMCA聚类模式识别中,四种木材心材之间的识别率、拒绝率和验证率都达到100%,说明不同木材之间没有重叠区域,可以完全的区分识别。二维相关红外光谱中,乌木与东非黑黄檀在升温过程中纤维素的C-O和C-C基团对温度敏感性较高,风车木中草酸钙热敏性较高,成对古夷苏木中木质素的热敏性高于纤维素。红外光谱结合聚类分析和二维相关红外光谱,不仅可以对木材主体成分进行的定性和相对含量的分析,在完善聚类模型基础上还可以对木材种类进行快速、有效的分类模式识别。

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来源
《光谱学与光谱分析》 |2022年第6期|1915-1921|共7页
作者
马芳; 黄安民; 张求慧;
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作者单位

北京林业大学材料科学与技术学院;

中国林业科学研究院木材工业研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类木材学;
关键词
木材鉴别; FTIR; 聚类识别; 2DCOS-IR;

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