摘要:為了實現(xiàn)生物炭表面碳氧元素與活性基團的高精快速預(yù)測,基于課題組積累的120組生物炭樣品,,建立了包含生物炭中紅外光譜和表面碳氧元素及其賦存形態(tài)定量表征信息的數(shù)據(jù)集,;采用支持向量機(SVM)、隨機森林(RF)機器學(xué)習(xí)智能建模方法,,結(jié)合區(qū)間偏最小二乘法(IPLS)和主成分分析法(PCA)等特征篩選策略,,構(gòu)建了IPLS+RF、IPLS+SVM,、PCA+RF,、PCA+SVM共4種預(yù)測模型,實現(xiàn)了表面碳氧元素含量(S_C,、S_O)以及8種碳氧賦存形態(tài)共計10個預(yù)測目標(biāo)的定量快速預(yù)測,。其中,碳氧賦存形態(tài)有來自C1s能譜的C=C,、C—C,、C—O、C=O,、O=C—O共5種形態(tài)(C_C=C,、C_C—C、C_C—O,、C_C=O,、C_O=C—O)以及來自O(shè)1s能譜的C=O、C—O,、O=C—O共3種形態(tài)(O_C=O,、O_C—O、O_O=C—O),。研究結(jié)果表明:生物炭表面碳元素的主要賦存形態(tài)為C_C=C,、O_C—O,生物炭表面氧元素的主要賦存形態(tài)為C_C—O、C_C=O,、C_O=C—O以及O_C=O,;特征波段4000~3464cm-1和1588~650cm-1均包含與生物炭表面碳氧元素含量及其賦存形態(tài)高度相關(guān)的特征信息,但1588~650cm-1蘊含的信息更為豐富,;從模型預(yù)測精度來看,,IPLS+RF,、IPLS+SVM、PCA+RF,、PCA+SVM這4種預(yù)測模型均具有良好的預(yù)測能力,,IPLS+SVM和PCA+SVM尤為突出,對10個預(yù)測目標(biāo)的最優(yōu)模型決定系數(shù)均在093以上,;但從模型穩(wěn)定性和泛化能力來看,,C_C—C、C_O=C—O,、O_C=O,、O_C—O還有待進一步提升。