四种黑檀心材的红外光谱差异化与聚类分析

摘要：

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.

关键词：木材鉴别、FTIR、聚类识别、2DCOS-IR

所属期刊栏目：42

分类号：S781(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金31670564

在线出版日期：2022-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1915-1921