Classification of household microplastics using a multi-model approach based on Raman spectroscopy

微塑料 支持向量机 人工智能 线性判别分析 主成分分析 极限学习机 模式识别(心理学) 机器学习 生物系统 环境科学 计算机科学 环境化学 人工神经网络 化学 生物
作者
Zikang Feng,Lina Zheng,Jia Liu
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:325: 138312-138312 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2023.138312
摘要

The extensive use of plastics leads to the release and diffusion of microplastics. Household plastic products occupy a large part and are closely related to daily life. Due to the small size and complex composition of microplastics, it is challenging to identify and quantify microplastics. Therefore,a multi-model machine learning approach was developed for classification of household microplastics based on Raman spectroscopy. In this study, Raman spectroscopy and machine learning algorithm are combined to realize the accurate identification of seven standard microplastic samples, real microplastics samples and real microplastic samples post-exposure to environmental stresses. Four single-model machine learning methods were used in this study, including Support vector machine (SVM), K-nearest neighbor (KNN), Linear discriminant analysis (LDA), and Multi-layer perceptron (MLP) model. The principal components analysis (PCA) was utilized before SVM, KNN and LDA. The classification effect of four models on standard plastic samples is over 88%, and reliefF algorithm was used to distinguish HDPE and LDPE samples. A multi-model is proposed based on four single models including PCA-LDA, PCA-KNN and MLP. The recognition accuracy of multi-model for standard microplastic samples, real microplastic samples and microplastic samples post-exposure to environmental stresses is over 98%. Our study demonstrates that the multi-model coupled with Raman spectroscopy is a valuable tool for microplastic classification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
听风者完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
球球发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
wangchong发布了新的文献求助10
2秒前
英俊的汉堡完成签到,获得积分10
2秒前
快乐二方完成签到 ,获得积分10
2秒前
缓慢逍遥完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
AlexanderChen发布了新的文献求助10
5秒前
搜集达人应助冷酷夏真采纳,获得10
5秒前
6秒前
LaKI完成签到,获得积分10
6秒前
33完成签到,获得积分10
6秒前
大佛应助韭菜盒子采纳,获得10
7秒前
7秒前
不倒翁发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
ding完成签到,获得积分20
9秒前
幸福小蛋挞完成签到,获得积分10
10秒前
33333完成签到,获得积分10
10秒前
ding发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
动听的琳发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
123发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
追寻的似狮完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
尊敬泽洋发布了新的文献求助10
17秒前
苹果鱼完成签到,获得积分10
17秒前
左嫣娆发布了新的文献求助10
18秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
无花果应助执着卿采纳,获得10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5605558
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690129
关于积分的说明 14862351
捐赠科研通 4701941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542175
邀请新用户注册赠送积分活动 1507804
关于科研通互助平台的介绍 1472113