化学计量学方法对蓝色圆珠笔和签字笔油墨的分类研究

论文摘要

随着圆珠笔和签字笔的广泛应用,油墨字迹的鉴定已成为法庭科学的重要内容。在各类刑事案件、经济和民事纠纷中,经常会遇到问题文件(诸如契约、合同、遗嘱、保险索取等)中字迹的真伪及书写时间的鉴定。因此,建立一种简便、快捷、准确有效的检测方法显得尤为重要。化学计量学是一种新近发展起来的数学运算方法,广泛用于化学实验数据的统计分析,进行数据降维、变量的提取与压缩等。其中,主成分分析和聚类分析是两种常用的基础方法,在中药指纹图谱、食品、饮料等研究领域有着广泛的应用。本文采用紫外分光光度法和高效液相色谱法分别对蓝色签字笔以及蓝色圆珠笔样品进行了分析,并借助主成分分析法和聚类分析法对油墨样品进行了分类和识别。第一章主要介绍了油墨的研究进展及其化学计量学方法的原理和应用。第二章采用紫外可见分光光度法对蓝色签字笔油墨的种类进行了研究,并依据光谱图中特征峰的位置不同对样品进行分类;然后,以400～700nm之间的光谱数据作为分析变量,对不同品牌的蓝色签字笔样品进行了主成分分类研究,最后,将上述两种方法的分类结果同薄层色谱法的分类结果相比较。第三章首先采用反相高效液相色谱法对蓝色圆珠笔进行了分类研究,依据色谱图的不同对样品进行了流程图分类;其次,以染料的相对峰面积为分析变量,采用聚类分析法和主成分分析法对蓝色圆珠笔样品进行分类研究;最后,采用非水毛细管电泳法对蓝色圆珠笔油墨样品进行了分类研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 油墨的简介
• 1.3 油墨的研究进展
• 1.3.1 光谱法
• 1.3.2 色谱法
• 1.3.2.1 薄层色谱法
• 1.3.2.2 气相色谱法
• 1.3.2.3 高效液相色谱法
• 1.3.2.4 毛细管电泳法
• 1.4 二维仪器和化学计量学方法
• 1.4.1 数学原理
• 1.4.2 数据的预处理
• 1.4.3 模式识别
• 1.4.4 主成分分析
• 1.4.5 聚类分析
• 1.5 化学计量学在油墨分析中的应用
• 参考文献
• 第二章 基于紫外可见光谱法对蓝色签字笔聚类分析和主成分分析
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 样品的制备
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 提取剂的考察
• 2.3.2 提取时间的考察
• 2.4 所有样品的紫外可见光谱分类
• 2.5 所有样品的聚类分析
• 2.5.1 系统聚类分析法的原理
• 2.5.2 数据的预处理
• 2.5.3 聚类分析的结果
• 2.5.4 第一类的17 支蓝色签字笔样品的聚类分析
• 2.5.5 蓝色签字笔样品薄层色谱（TLC）分类结果
• 2.6 蓝色签字笔的主成分分析
• 2.6.1 主成分分析的原理
• 2.6.2 数据的标准化
• 2.6.3 主成分筛选及其贡献率
• 2.6.4 求各样本的主成分值并进行分类
• 2.6.5 主成分分类与薄层色谱法分类结果相比较
• 2.7 高效液相色谱法对蓝色签字笔的分析
• 2.7.1 第一类样品的主成分分析
• 2.8 结论
• 参考文献
• 第三章 高效液相色谱法对蓝色圆珠笔分类的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 标准溶液配制
• 3.2.2.2 样品制备与测定
• 3.2.2.3 色谱条件
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 色谱和光谱信息
• 3.3.2 对所有蓝色圆珠笔样品的分析
• 3.3.3 所有蓝色圆珠笔的分类流程图
• 3.4 聚类分析法对蓝色圆珠笔的分类研究
• 3.4.1 第Ⅰ类样43 个样品的聚类分析
• 3.4.2 数据标准化处理
• 3.4.3 所有样品的聚类分析图
• 3.5 主成分分析法对蓝色圆珠笔油墨的分类研究
• 3.5.1 主成分分析模型的建立
• 3.5.2 对样品数据的标准化处理
• 3.5.3 主成分的贡献率及其筛选
• 3.5.4 求各样品的主成分值并对样品进行分类
• 3.6 毛细管电泳法对蓝色圆珠笔的分析
• 3.6.1 色谱和光谱信息
• 3.6.2 对蓝色圆珠笔样品的分析
• 3.6.3 主成分分析法对蓝色圆珠笔油墨的分类研究
• 3.6.4 主成分的贡献率及其筛选
• 3.6.5 求各样品的主成分值并对样品进行分类
• 3.7 结论
• 第四章 结论与展望
• 4.1 研究工作总结
• 4.2 研究工作的不足
• 4.3 研究展望
• 附录
• 附录1 蓝色签字笔样品列表
• 附录2 蓝色圆珠笔样品列表
• 附录3 蓝色圆珠笔样品分类列表
• 致谢