Avances en la aplicación de imágenes hiperespectrales de espectroscopía infrarroja y raman para la caracterización de materiales naturales y artificiales y sus transformaciones químicas

Zusammenfassung

Esta Tesis demuestra el potencial analítico de imágenes hiperespectrales (HSI) de espectroscopía infrarroja y Raman, en combinación con herramientas quimiométricas, para diversas aplicaciones de interés científico enfocadas al estudio de transformaciones químicas y la caracterización de materiales. Así, se han estudiado los cambios espectrales que se producen en el proceso biológico de maduración de la aceituna, y se ha investigado la degradación de materiales pictóricos sometidos a envejecimiento acelerado con radiación UV. Por otra parte, se ha utilizado HSI para la caracterización multimodal del ultramar, un pigmento azul muy apreciado a lo largo de la historia, mediante la combinación de información espectral con dos estrategias: aprovechar toda la información espectral de distinta naturaleza obtenida con un único instrumento; y combinar información elemental y molecular procedente de diferentes instrumentos. Finalmente, se ha explorado la obtención de HSI-Raman en modo remoto para la caracterización de materiales. This Thesis demonstrates the analytical potential of hyperspectral imaging (HSI) of infrared and Raman spectroscopy, in combination with chemometrics for various applications of scientific interest, focused on the study of chemical transformations and the characterization of materials. Thus, both the spectral changes that occur in the biological ripening process of olives and the degradation of pictorial materials subjected to accelerated ageing with UV radiation have been studied. On the other hand, HSI has been used for the multimodal characterization of the ultramarine, a blue pigment that has been highly appreciated throughout history, by combining spectral information with two strategies: taking advantage of all the spectral information of a different nature obtained with a single instrument; and combining elemental and molecular information from different instruments. Finally, HSI-Raman acquisition in remote mode for the characterization of materials has been explored.