基于群论的PAHs分子偏振拉曼去噪

摘要：

利用群论理论研究16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)分子振动规律,并对PAHs指纹区特征拉曼峰进行偏振去噪,减少非特征拉曼峰对特征拉曼峰的干扰,增强16种PAHs之间的拉曼辨识度.群论分析发现16种PAHs分别属于Cs,C2v,C2h,D2h点群,四个点群中的A′,A1,Ag,Ag类对称振动属于全对称振动,其余对称振动为非全对称振动,其中全对称振动均具有拉曼活性.Gaussian 09杂化密度泛函理论计算与群论分析相结合,发现16种PAHs全对称振动分布拉曼位移全区域,涵盖16种PAHs基团振动模式;全对称振动产生的波动性小,具有一定的抗外部环境干扰能力,稳定性相对较高,并且其产生的拉曼峰更强.根据全对称振动具有代表性、稳定性、显著性的特征,本文将16种PAHs的全对称振动作为特征拉曼振动.此外,研究发现,拉曼偏振效应与振动模对称性直接相关,拉曼光谱的偏振效应具有增强PAHs特征拉曼峰、降低PAHs非特征峰强度的作用.16种PAHs通过拉曼光谱的偏振效应选择性调节作用后,PAHs特征拉曼峰信噪比可提高6.52%~182%,说明利用拉曼偏振效应去除非特征拉曼峰的作用显著,可有效降低特征峰的噪声干扰.因此,所建立的基于群论的PAHs分子拉曼偏振去噪方法可以改善其拉曼光谱信号质量,提高PAHs同步拉曼光谱分析效率,为实现16种PAHs同步拉曼光谱检测提供了理论依据.

关键词：多环芳烃、群论、偏振拉曼光谱、同步分析

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家"十一五"科技支撑项目2008BAC43B01;2013年中央高校基金项目JB2013146

在线出版日期：2017-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2067-2072