微波消解ICP-MS法测定啤酒废酵母中的微量金属元素

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定啤酒废酵母粉中铜、铅、锌、铁、锰、镉、铬和砷等八种微量元素的方法。在实验中,对仪器的最佳工作参数进行了优化,选择适当的同位素,并用铑作内标元素,有效地抑制了分析信号的漂移及分子和多原子离子的质谱干扰;探讨了混合酸消解体系、消解液用量、微波消解功率及时间对测定结果的影响。以HNO₃-H₂O₂(2∶1)作为消化试剂,在0.5 MPa压力下2 min,1.0 MPa压力下3 min,1.5 MPa压力下5 min,4 mL HNO₃和2 mL H₂O₂能完全消解样品。在选定的实验条件下,对五种啤酒废酵母粉样品进行了精密度和回收率实验,方法相对标准偏差在0.94%～3.26%(n=9)之间,加标回收率在98.4%～102.6%之间。     

ICP-AES法测定石膏中的多元素含量

分别采用酸溶和碱熔两种样品前处理方法处理样品,ICP-AES测定石膏中多元素。酸溶法适用于样品中CaO,SO₃,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,K₂O,Na₂O,TiO₂,P₂O₅,MnO,SrO,BaO的同时测定。碱熔法适用于样品中CaO,SO₃,SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,TiO₂,P₂O₅,MnO,SrO,BaO,B₂O₃的同时测定。根据各个元素的性质、含量高低和基体因素配制了不同的系列标准溶液,确定了各个元素的最佳分析谱线和相应分析谱线下方法的检出限和定量限。结果表明,除酸溶法测定TiO₂的回收率略低外(81%～87%),两种前处理方法测定石膏样品中各元素的整体回收率为93%～110%,RSD(n=6)为0.70%～3.42%。但CaO和SO₃测定的准确度还比不上化学分析方法。采用本方法测定石膏中的CaO和SO₃仅适用于对测定结果准确度要求相对较低的情况。本方法操作简单,分析速度快,测定结果可靠,可以同时测定石膏中的多元素,综合酸溶和碱熔两种处理方法,可以实现石膏样品的全元素分析。     

硬质合金表面Ti系涂层退除后的界面性能研究

采用电弧离子镀技术(AIP)在YW2合金基体表面制备了TiAlN涂层,通过化学方法退除基体上的涂层,分析了硬质合金表面退除涂层后和镀覆涂层前成分和元素存在形态的变化。发现当样品在30%H₂O₂、草酸钾COOK(1.5mol·L-1)、缓蚀剂葡萄糖酸钠GA和NaOH,V_NaOH溶液∶V_30%H2O2∶V_COOK溶液=1∶1∶1,45 ℃时,45 min可以退除涂层,肉眼未观察到基体表面受腐蚀。涂层退除后样品表面光亮,呈现合金未镀覆涂层前颜色。通过对退镀后YW2基体和基体镀覆涂层前的表面XPS定性及定量分析发现,退除涂层后,基体表面W元素结合能和N元素主峰结合能与XPS结合能与参照表上对应结合能变化很小,元素的价态没有发生变化;镀覆TiAlN涂层时扩散到合金浅表层的Al,Ti,N元素,造成表面Al,Ti,N元素含量较镀覆涂层前增加,结合能位置偏移,形成AlN和TiN,有利于重新镀覆的涂层与合金基体的结合。     

高压消解—ICP-AES测定木材及木制品中的铜铬砷

研究了木材及木制品的制备,样品被制成锯末,过孔径为0.5mm的筛,在105℃烘干4～5 h,采用方差分析法进行样品均匀性试验。比较了湿法、干法、高压消解(包括密闭微波消解系统和钢衬聚四氟乙烯消解罐消解)样品的前处理方法。从比较结果来看,湿法消解适用于测定样品中可溶性的铜铬砷,干法消解和高压消解适用于测定样品中总的铜铬砷,但干法消解使砷有挥发损失。探讨了酸度效应和基体效应。建立了高压消解—ICP-AES测定木材及木制品中铜铬砷总量的方法。铜铬砷的检出限(3σ)分别为：1.2,0.2,7.1 mg·kg-1,相对标准偏差为0.2％～1.5％,回收率为92％～106％。该方法为控制木材、木制品及其废弃物中有害物质提供了更为合理的结果,已应用于实际的检测工作。     

微波消解ICP-AES法测定鸡肌肉无机元素

采用微波密闭消解电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)对鸡肌肉中K,Ca,Na,Mg,P,S,Fe,Cu,Mn和Zn等12种无机元素含量进行了测定。采用HNO₃-H₂O₂混合酸溶体系对待测样品进行消解。结果表明该方法的相对标准偏差均在5%以下;通过添加标准回收实验,回收率在92.5%～110%。与传统方法相比,该方法具有良好的准确度和精密度,高度灵敏性,能同时测定多种元素等优点,可满足样品检测要求,可为鸡肌肉无机元素快速检测提供科学依据。     

ICP-AES法测定广西黄柏中多种金属元素含量

采用干法和湿法对产于广西金秀大瑶山地区的中药黄柏进行高压消解制样,运用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定了其微量元素Cu,Fe,Zn,Mn,Ni和宏量元素K,Ca,Mg,Sr,Na的含量,并对干法和湿法的测定结果进行了对比,用HNO₃+HClO₄+H₂O₂(体积比5∶1∶1)对黄柏进行消解为宜。方法的相对标准偏差范围为RSD＜5%,回收率在89.4%～113.1%之间。测定结果表明黄柏中含有较丰富的Cu,Fe,Zn,Mn微量金属元素,这对评价黄柏的药用价值和了解其药理作用具有一定的参考作用。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定野生葡萄籽中多元素的方法研究

文章研究的是电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)同时测定野生葡萄籽中多种元素。针对野生葡萄籽样品基质中有机成分对矿物质的影响,对干灰化法与酸消解湿法处理样品进行了比较,通过对植物标准物质GBW 07603样品分解, 表明选择HNO₃-HClO₄体系消解样品优于干灰化法。此方法测得结果相对误差在1.06%～8.82%和标准偏差在1.35%～8.88%之间。进行了葡萄籽和几种中草药中微量元素测定的对照实验,检测数据证明葡萄籽中微量元素丰富具有较高的药用和营养价值。     

红外杂化单光束谱的性质

同一样品不同厚度(b₁和b₂)的两单光束谱ø_b1和ø_b2经线性组合得到杂化单光束谱ø_α=αø_b1+(1-α)ø_b2=αø₀e-Kb₁+(1-α)ø₀e-Kb₂,α为杂化系数。通过改变杂化系数α,就可获得任意强度的杂化谱ø_α。系统研究了杂化光谱ø_α的性质。研究表明,只要控制合适的条件,则厚度为(b₂-αb₂+αb₁)的真实样品的单光束谱ø_b(b=b₂-αb₂+αb₁)与杂化谱ø_α高度相似,ø_α的失真程度可忽略不计。也就是说,厚度在b₁～b₂间任一厚度b的真实样品的单光束谱都可用杂化谱ø_α来表达,ø_α≈ø_b。因此,不需制备厚度为b的样品,通过改变杂化系数α就可获得研究者所希望强度的单光束谱ø_b。杂化谱方法有望在扣除背景干扰等方面得到广泛应用。     

微波消解ICP-OES法测定PM2.5中金属元素

重金属具有不可降解性,细颗粒物（PM2.5）中重金属可随呼吸进入体内,对人体构成潜在的威胁。因此,有必要针对颗粒物中重金属元素的测定方法进行研究。用玻璃纤维滤膜采样、密闭微波消解进行前处理,建立了电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定PM2.5中铅、锌、铜、镉、铬的分析方法。考察了微波消解体系,通过信噪比选取了铅、锌、铜、镉、铬的最佳分析谱线和最优仪器测试条件,其结果为：（1）HNO₃-H₂O₂消解体系比HNO₃-HCl和HNO₃-H₂SO₄消解体系更稳定、更彻底;（2）铅、锌、铜、镉、铬的最佳分析线分别为220.353,213.857,327.393,228.802,267.716 nm;（3）仪器最优测试条件为射频功率1 300 W,蠕动泵流速1.5 mL·min-1,冷却气流量15 L·min-1,载气流速0.8 L·min-1。本方法元素的检出限为2.02×10-3～8.20×10-3μg·mL-1,滤膜样品测定的相对标准偏差（RSD,n=6）为1.86%～2.82%,加标回收率为91.6%～103.7%。对重庆市中科院万州监测点细颗粒物中铅、锌、铜、镉、铬的含量进行了分析,结果表明：万州城区细颗粒物没有受到镉和铬的污染,细颗粒物中铅处于潜在污染水平,锌和铜处于轻度污染水平。     

咖啡中14种无机元素的快速质谱分析

采用微波消解处理咖啡样品,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定其中Na,Mg,P,Ca,Cr,Mn,Fe,Co,Cu,Zn,As,Se,Mo,Pb等14种无机元素的分析方法。样品采用HNO₃+H₂O₂混合酸微波辅助消解,优化了仪器的工作参数。加标回收率测定结果表明,所有待测元素的相对标准偏差(RSD)均小于3.84%,回收率在92.00%～106.52%之间。该法准确度高,精密好,并能同时进行多种元素测定,完全能满足样品测定要求,可为咖啡中无机元素的快速检测提供科学依据。     

ZnMoO4∶Tb3+发光材料的制备与发光性能研究

采用燃烧法制备了ZnMoO₄∶Tb3+绿色荧光粉。XRD实验结果表明,样品在700 ℃基本形成单一的ZnMoO₄相,属三斜晶系,而Tb3+的掺入基本不影响ZnMoO₄的结构;TG-DTA研究结果表明,样品在680 ℃基本形成ZnMoO₄相;IR结果表明,在700 ℃燃烧后,没有出现其他有机物的峰,说明柠檬酸已完全分解,掺杂的少量Tb3+已完全溶入了ZnMoO₄的晶格中,形成ZnMoO₄∶Tb3+固溶体;SEM结果表明,700,750,800 ℃制备的样品随温度的提高颗粒的分散度逐渐提高;激发光谱的主要变化是随着ZnMoO₄∶Tb3+的生成而产生出主峰为488 nm处的强峰;发射光谱结果表明,随着ZnMoO₄∶Tb3+的形成,最佳激发波长488 nm下,出现了很强的544 nm处的发射峰,对应于Tb3+的5D₄→7F₅跃迁。通过ZnMoO₄中掺杂Tb3+,获得了一种有潜在应用价值的绿色荧光粉。     

水泥样品的ICP-AES法同时多组分检测研究

水泥化学分析的传统方法,实验过程冗长。本文研究了以王水+氢氟酸+高氯酸+盐酸溶样及采用水泥标准样品配制工作用标准溶液,建立了水泥样品中CaO,MgO,Fe₂O₃,Al₂O₃和TiO₂五种组分含量快速测定的等离子体发射光谱法(ICP-AES)。讨论了基体干扰、元素的光谱干扰的影响。研究了方法的检出限和精密度,方法的检出限为3.79×10-4μg·mL-1～1.07×10-2μg·mL-1,回收率为87.5%～105.6%,RSD小于1%。研究结果表明,该方法能满足快速检验的要求。     

新雪的热红外偏振特性研究

积雪直接影响地表能量平衡和气候变化,与人类生产、生活息息相关,运用热红外偏振技术对新雪的发射光谱特性进行研究,可为热红外遥感监测雪的热辐射偏振特性定量研究提供基础,对加深对全球变暖理解及制定相应对策等具有重要意义。研究结果表明：波段对新雪热红外偏振特性影响很大,其偏振辐亮度(L)表现为：L_CH1>L_CH3>L_CH4>L_CH2,偏振亮温(T)表现为：T_CH4>T_CH1>T_CH2>T_CH3,在探测角50°偏振角90°处出现最大值而在探测角30°偏振角75°处存在最小值,利用CH₃偏振亮温数据分析新雪热辐射偏振特性效果更优。探测角对新雪的偏振亮温影响极其显著,表现为：T₁₀203005040,偏振度(P)表现为：P₀>P₃₀>P₄₀>P₂₀>P₁₀>P₅₀。偏振角对新雪亮温影响呈线性关系,在0~135°范围,每单位偏振角偏振亮温增加约0.003 ℃,这为新雪偏振亮温预测提供可能,在研究探测角对新雪偏振亮温影响时可忽略波段造成的差异。相对方位角对新雪的热辐射偏振特性影响不显著,这主要是由物质表面粗糙程度与组织结构差异导致,利用热红外偏振度对新雪的理化特性监测具有重要作用。     

火焰原子吸收法测定海南槟榔叶片中金属元素的研究

严格按照田间采样方法采集海南槟榔园的叶片, 分别采用干灰化法和HNO₃-HCLO₄混合酸消煮法消化槟榔叶片,参考其他植物样品火焰原子吸收法的测定方法, 用火焰原子吸收光谱法测定了海南槟榔叶片中的K, Ca, Na, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn金属元素的含量。研究了不同消化方法对测定金属元素含量的影响、仪器的最佳工作条件、干扰考察、并作了方法的准确度和精密度考察。干法消化的加标回收率在98.36%～102.38%之间,RSD在0.42%～2.33%(n=6);湿法消化回收率在99.22%～103.72%之间,RSD0.58%～1.28%(n=6)。干法消化测定的八种金属元素含量稍低于湿法消化测定的含量,八种元素含量的比值在0.970 3～0.993 4之间。文章为槟榔叶片多种金属元素含量的测定提供了可靠的方法,方便了各种金属元素对槟榔的营养作用研究。     

活性层厚度对体异质结聚合物太阳能电池性能的影响

制备了MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene])和PCBM (1-(3-mehyloxycarbonyl)propy1-phenyl[6,6]C₆₁)共混体系的聚合物太阳能电池。通过改变MEH-PPV∶PCBM(质量比为1∶4)混合溶液的浓度及旋涂时的转速来改变活性层的厚度,研究了器件性能随活性层厚度的变化。当旋涂速率小于4 000 r·min-1时随着厚度的减小,开路电压没有明显的变化,基本在0.8 V左右,但短路电流呈现单调上升的趋势,填充因子略有下降。当旋涂速率大于5 000 r·min-1时,开路电压和短路电流都开始下降。其中,开路电压从5 000 r·min-1时的0.78 V下降到8 000 r·min-1时的0.67 V,短路电流更是从5 000 r·min-1时的3.96 mA·cm-2下降到8 000 r·min-1 时的1.76 mA·cm-2。短路电流受光吸收和载流子传输两方面的共同影响,而活性层厚度的变化使得这两方面的影响产生相悖的效果。活性层越厚,光生激子数越多,但同时内建电场变弱,而且激子解离后得到的载流子传输到相应电极的距离越长,载流子被电极收集的概率减小。开路电压的降低则源于激子在MEH-PPV和PCBM与相应电极界面处解离比重的增加。     

PGNAA-XRF联合检测水溶液中重金属的研究

重金属污染越来越受到人们的关注,迫切需要开发具有高精度的原位检测技术。瞬发伽玛中子活化分析（PGNAA）技术具有原位、无损、快速等优点而被广泛应用于重金属测量,但由于目前原位检测装置中使用的中子源通量相对较低,因此对一些重金属元素分析精度相对不高。为提高测量精度,直接利用PGNAA技术中的瞬发特征γ射线充当传统X荧光光谱分析的激发源,来激发重金属元素的特征X射线荧光（XRF）信息,提出了一种PGNAA-XRF联合检测水溶液中重金属元素的方法,并设计了一套由BGO和带铍窗的NaI组成的双探测器联合检测装置,分别用来探测PGNAA中瞬发特征γ射线和特征X荧光信息。通过MCNP分别模拟研究了Cr,Cd,Hg和Pb的浓度（ｃ_i）对瞬发特征γ射线强度（I_γ）和特征X荧光强度(I_X)的影响,模拟结果表明该装置中Cr,Cd,Hg和Pb元素的I_γ和I_X均与ｃ_i成良好的线性关系,并建立了联合检测方法的经验公式。比较重金属元素特征X射线荧光发现,该联合方法对Hg和Pb等高原子序数重金属的检测较灵敏,最后计算得到该装置对Hg和Pb等重金属元素的检测限分别为17.4和24.2 mg·kg-1。     

一种基于三维激光点云数据的单木树冠投影面积和树冠体积自动提取算法

树冠投影面积和树冠体积是研究单木生物量估测、三维绿量测算等的重要测量因子。针对树冠结构复杂、形态各异,树冠因子难以精确测量等问题,为实现单木树冠投影面积和树冠体积的自动提取和精准测量,以三维激光扫描获取的树木点云数据为数据源,运用平面散乱点集凸包算法——Graham扫描算法和不规则体切片分割累加算法,以VC++6.0和Matlab 7.0混合编程,实现树冠投影面积和树冠体积的自动提取。以实验区选取具有代表性的22株不同树种的样木为研究对象,并与传统人工测量方法进行了对比分析。试验结果表明,树冠投影面积人工测量(A₄)结果与点云数据的自动计算(A_V)结果相关性较好,r=0.964(p<0.01),A₄高于A_V的平均值为25.5%。近似规则几何体方法树冠体积测量(V_C)结果与基于点云数据的自动计算(V_VC)结果之间呈现较强的相关性,r=0.960(p<0.001),V_C低于V_VC的平均值为8.03%。该方法基于高精度单木点云数据,实现了树冠结构的高精度快速重构、单木树冠投影面积和树冠体积的无损自动提取,可以为单木树冠结构的研究提供参考,在精准林业领域具有推广应用价值。