密度泛函理论结合拉曼光谱法对大豆品种的分类鉴别

作者：王盛楠; 宋少忠^*; 张一翔; 刘春宇; 李政; 韩宇; 谭勇^*

来源：光散射学报, 2022, 34(02): 172-178.

DOI：10.13883/j.issn1004-5929.202202011

• 密度泛函
• 拉曼光谱
• 主成分分析
• 线性判别分析

针对东北地区多个品种大豆的分类鉴别需求，本文采用理论计算与实验分析相结合的研究方法，开展对6个品种大豆的分类鉴别。油酸和亚油酸是大豆的重要构成成分，首先以密度泛函理论为基础，构建油酸和亚油酸分子空间结构，并利用B3LYP/6-31+G(d, p)基组优化并计算其理论拉曼光谱。再通过实验获取油酸、亚油酸分析纯和6个品种大豆的拉曼光谱，并将所得理论拉曼光谱与实验拉曼光谱做出比对，发现各品种大豆均在1281、1445、1662和2904 cm-1处有较强拉曼峰。最后以此四个拉曼峰作为特征峰，运用主成分分析法(PCA)和线性判别分析法(LDA)对不同品种大豆做可视化分类，分类正确率达到90%。研究结果表明，密度泛函理论结合拉曼光谱法能够开展对大豆品种的有效分类，对智慧农业的发展提供了一定借鉴意义。

• 单位
  物理学院; 长春理工大学; 吉林工程技术师范学院