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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26693
Tipo: Dissertação
Título: Aspectos e aplicações da análise de fatores paralelos: clean-up virtual, reconstrução de sinal e colinearidade unimodal
Autor(es): Barreto, Matheus de Caldas
Primeiro Orientador: Fragoso, Wallace Duarte
Resumo: A análise de fatores paralelos (PARAFAC) _e um algoritmo trilinear para a análise de dados de ordem superior que conta com a vantagem de segunda-ordem. Nesse trabalho, quatro estudos distintos foram feitos para explorar diferentes facetas da aplicação do PARAFAC. O primeiro avalia o uso de matrizes de fluorescência sincrônica convertidas em matrizes de excitação-emissão, que são trilineares. O método proposto foi aplicado a uma mistura de HPAs e o PARAFAC pôde recuperar os perfis de componentes puros, e devido a trilinearidadede, reconstruir o sinal na região de espaços vazios. O segundo estudo explora a vantagem de segunda ordem para realizar um clean-up virtual de uma matriz complexa, ao utilizar um tensor contendo uma amostra por vez e um conjunto de calibração de padrões do analito puro. Essa técnica foi aplicada com sucesso para a determinação de melamina em leite adulterado em um método seguindo preceitos da química verde. O terceiro estudo avaliou a cinética de reação junto com a espectroscopia de absorção no UV-Vis como matriz de dados de segunda ordem. A degradação de corantes alimentícios por reação de fenton e a oxidação da dopamina em presença de levodopa como interferente foram os sistemas modelo estudados. Sistemas simulados também foram avaliados. Foi verificado que processos cinéticos que resultem em componentes correlacionados podem dificultar a deconvolução por PARAFAC, gerando problemas de convergência e perda da unicidade da solução . O quarto estudo usou de simulações para explorar o caso nos quais um dos modos _e colinear para dois fatores. As simulações mostraram que o modo colinear dos componentes afetados pode ser recuperado consistentemente, mas os demais podem apresentar distorções consideráveis. Algumas estratégias foram desenvolvidas para quebrar a colinearidade no modo de concentração, comum em matrizes espectrocinéticas, e uma delas, o uso de matrizes adicionais deslocadas no tempo, foi testada com oxidação da dopamina e mostrou boa recuperação da consistência trilinear do modelo, o que sinaliza a correção das distorções nos modos espectrais e cinéticos. Essas aplicações demonstram que um entendimento mais aprofundado do processo de modelagem do PARAFAC pode ser usado para o desenvolvimento de estratégias analíticas inovadoras.
Abstract: Parallel factor analysis (PARAFAC) is a trilinear algorithm for higher-order data analysis that relies on the second-order advantage. In this dissertation, four di erent studies were made to explore di erent aspects of PARAFAC application. The rst evaluates the use of sinchronic uorescence matrices converted into excitation-emission matrices, which are trilinear. The proposed method was applied to a mixture of HPAs and PARAFAC was able to retrieve the pro les of pure components, and due to the trilinearity of the system, rebuild the signal in the regions containing empty spaces. The second study explores the second-order advantage by performing a virtual clean-up of a complex matrix by using a tensor containing one sample at a time and a calibration set consisting of analyte standards. This technique was successfully applied for the determination of melamine in adulterated milk in a method consistent with green chemistry precepts. The third study evaluated the use of reaction kinetics alongside UV-Vis absorption spectroscopy as source of second-order data. The degradation of food dyes by fenton reaction and dopamine oxidation in the presence of levodopa as an interferent were the model systems studied. Simulated systems were also evaluated. It was veri ed that kinetic processes that result in correlated components can hinder deconvolution by PARAFAC, generating problems of convergence and loss of the uniqueness of the solution. The fourth study used simulations to explore cases in which one of the modes is colinear for two factors. The simulations showed that the colinear mode of the a ected components can be recovered consistently, but the other may present considerable distortions. Some strategies were developed to break the colinearity in the concentration mode, which common in spectrokinetic matrices, and one of them, the use of additional matrices displaced in time, was tested with oxidation of the dopamine and showed good recovery of the trilinear consistency of the model, which signals the correction of distortions in spectral and kinetic modes. These applications demonstrate that a deeper understanding of the PARAFAC modeling process can be used to develop innovative analytical strategies.
Palavras-chave: Química
PARAFAC
Fluorescência sincrônica
Métodos cinéticos
Unicidade parcial
Chemical
Sincronous uorescence
Kinetic methods
Unicidade parcial
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26693
Data do documento: 30-Set-2021
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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