电感耦合等离子体质谱法测定锰酸锂中杂质元素

采用硝酸+盐酸混合酸消解体系对锰酸锂样品进行微波消解处理制样,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定锰酸锂中Na,Mg,Al,K,Ca,Ti,Cr,Fe,Cu,Zn,As,Ag,Cd,Pb共14种杂质元素的含量。详细研究了质谱干扰影响及校正,选用Sc,Rh,Tl作内标元素校正基体效应和信号漂移,对14种待测元素的检出限为0.007～0.209μg.L-1,通过添加标准进行加标回收,所有待测元素的回收率在92.66%～108.34%之间,相对标准偏差(RSD)均小于4.80%,结果准确可靠。该法可为锰酸锂中杂质元素的快速检测提供科学依据。     

痕量元素ICP-MS测定基体干扰研究及外标法应用

研究了以K、Na、Ca、Mg为主要基体组分时,ICP-MS测定多元素时的干扰情况,结果表明在基体〈0.1%,基体对测定结果无明显干扰。ICP-MS外标法对天然地表水,地下水中土壤,水系沉积物,植物进行测定,在水样测定中,盐分〈500mg/L,外标法与内标法及AAN,ICP-AES测定结果一致,土壤,水系沉积物,植物测定,当基体〈0.1%外标法与内标法测定值一致。     

ICP-OES用于锂/钠离子电池三元正极材料及其前驱体中Li/Na元素含量的测定

在锂/钠离子电池三元正极材料及其前驱体的研究中,Li/Na元素的测定对于电化学性能的探索具有重要意义[1,4]。对于利用共沉淀法得到的前驱体,前驱体中Na的残留量将直接影响后续高温煅烧过程中烧结原料的用量。本文提出了一种利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定锂/钠离子电池三元正极材料前驱体中Na及其烧结的三元正极材料中Li/Na含量的方法,在研究样品的溶解方法、称样量、测定介质浓度、仪器参数基础上,实现三元正极材料及其前驱体中Li/Na含量的准确测定。这种方法操作简单,化学干扰小,无需基体匹配即可精确测定前驱体中的Li/Na残留和三元材料中的Li/Na含量,结果重现性好,样品分析结果测量精度(RSD)小于2.0%,对于电池中Li/Na离子脱嵌量的研究具有指导意义。     

电感耦合等离子体光谱法研究测定地热水中锂

锂是一种重要的金属材料,广泛应用于核工业、光电等行业,在经济建设中占据重要地位。地热资源是指能被人类利用的地球内部的地热能、地热流体及其矿物组分。地热水中矿物质种类丰富,我国液体锂矿储量可观。开发一种快速准确的分析测试方法,对锂矿的勘测、开发、利用具有重要的意义。电感耦合等离子体光谱法测定地热水中锂时,样品基体不会产生显著的谱线干扰,但会带来严重的基体效应。地热水中高浓度的钠、钾、钙、镁等易电离元素对锂的检测有很强的增敏作用,且四种元素在不同观测方式下增敏程度各异,轴向观测受基体干扰程度比径向更大。而且基体增敏作用不是四种离子的简单加和。实验还发现,样品基体对锂的干扰程度受雾化气流速影响很大。在较低流速下,径向观测和轴向观测下锂的回收率均随着雾化气流速的增大而减小。在中高流速下,随着雾化气流速的增大而增大。当地热水基体元素组成相差很多时,很难通过调整雾化气流速控制锂的测试准确度,不适合批量样品分析。为简便有效减小基体干扰,采用部分基体匹配法对地热水样品进行分析测试。在标准溶液和实际样品中加入一定量氯化钠溶液,可有效降低地热水基体干扰。该方法检出限与无基体标准曲线法对比,检出限并无显著增大。该方法检出限是0.20 μg·L-1（轴向）和0.41 μg·L-1（径向）,无基体标准曲线法检出限是0.11 μg·L-1（轴向）和0.39 μg·L-1（径向）。通过加标回收率试验和稀释法试验验证方法准确性。三个不同基体的地热水样品加标回收率在96.5%～105.6%之间,相对标准偏差(RSD)<2％。结果与电感耦合等离子体质谱法相吻合。稀释法验证试验中,稀释样测试浓度与原样测试结果一致（±2.0%）。改进的基体匹配法可有效降低易电离元素带来的基体干扰。本方法简便、快速、高效,满足大批量地热水中锂的分析测试要求。     

铝锂合金样品的前处理及其Ag和Li的光谱分析

针对铝锂合金样品检测其Ag和Li,采用等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)同时测定Ag和Li,火焰原子吸收光谱法(FAAS)分别测定Ag和Li,单宁酸分光光度法(VS)测Ag,对不同的光谱测定方法进行了比较,证明了ICP-OES检测铝锂合金中的Ag和Li具有较高的抗干扰性。对比了三种不同的样品消解方法,确定了FAAS测Li采用王水溶样最佳,ICP-OES,FAAS和VS测Ag采用HCl+H₂O₂体系溶样准确度更高。详细讨论了样品中共存元素Al, Mg, Zr, Ti, Cu的干扰及消除方法。用氨水沉淀消除共存元素Al,Ti,Zr,8-羟基喹啉沉淀分离Mg和Cu的方法消除原子吸收光度法测Ag的干扰;采用磷酸盐沉淀分离Ti而消除原子吸收光度法测Li的干扰;采用与原子吸收光度法测银相同的消除干扰方法,消除上述离子干扰,滤去干扰沉淀后,用硝酸赶盐酸解蔽Ag+离子,同时分解消除8-羟基喹啉的颜色,以消除分光光度法测银的干扰。对比消除干扰前后的结果发现准确度显著提高,证明消除干扰的方法切实有效。将选择的最佳消解体系和干扰消除方法应用于铝锂合金样品的测定,ICP-OES测Li和Ag回收率分别在100.39%～103.01%和100.42%～103.73%之间,FAAS测Li和Ag 回收率分别在95.91% ～99.98%和98.04%～103.67%之间,分光光度法测Ag回收率在98.00%～101.00%之间,测定结果满足分析要求。     

壳聚糖富集-火焰原子吸收法测定痕量银

研究了天然高分子吸附剂-壳聚糖对银离子的吸附行为以及在不同pH值、干扰离子存在时对壳聚糖吸附银离子的影响,通过选择最佳吸附条件,建立了壳聚糖富集-火焰原子吸收法测定银的方法。当溶液pH 6.0、流速为1 mL·min-1时,吸附率最高,达96.7%,静态饱和吸附量为97.8 mg·g-1。用1 mol·L-1 H₂SO₄作为洗脱剂,洗脱效果最好。壳聚糖不吸附K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,富集时可与被测银离子分离,不干扰测定。100 mg·mL-1的Al3+,Cr3+,80 mg·mL-1的Ni2+,Cu2+,Pb2+,Zn2+虽然可被壳聚糖吸附, 但不干扰测定。用此方法对实验室含银(1.83 μg·mL-1)废水中的Ag进行测定,回收率为94.3%。     

阴离子交换树脂分离甲苯萃取ICP-AES测定铋系超导粉中的痕量镍

建立了ICP-AES测定超导粉中痕量镍的新方法。优化了仪器工作参数,对超导前驱粉中痕量镍测定时的基体干扰及干扰消除方法进行了系统研究,结果表明:大量存在的基体元素产生严重基体效应,导致测定重现性及准确度变差,实验采用分离富集方法以提高测定结果的准确度和精密度。实验中首先用阴离子交换树脂,除去Bi3+及部分Pb2+,Sr2+,Ca2+,Cu2+等基体元素;在碱性条件下再通过甲苯萃取镍与丁二酮肟的络合物、稀盐酸反萃取富集镍;对分离富集条件进行了优化。对模拟标准样品进行测定,分析结果与理论值一致,相对标准偏差为1.9%,方法检出限为0.19μg.g-1。该方法已用于超导前驱粉样品中痕量镍的分析,结果令人满意。     

氢化物-KI_3-罗丹明6G体系荧光法测定痕量硒

硒是人和动物体内必需的微量元素,但硒摄入过量会导致硒中毒,因此痕量硒的准确检测具有非常重要的意义。本研究目的是建立一种灵敏、具有选择性测定硒的氢化物发生荧光分析新方法。在0.36mol·L-1硫酸介质中,以NaBH4为还原剂,Se(Ⅳ)被还原为H2Se气体。用KI3溶液作为吸收液,I-3被H2Se气体还原成I-。当加入罗丹明6G时,罗丹明6G(Rh6G)与吸收液中的I-3形成缔合微粒导致荧光强度减弱。有Se(Ⅳ)存在时,罗丹明6G与I-3结合较少,剩余量增多,荧光强度增强。优化了分析条件,选择0.36mol·L-1 H2SO4,21.6g·L-1 NaBH4,23.3μmol·L-1 Rh6G,50μmol·L-1 KI3,激发波长为480nm时瑞利散射不影响荧光测量。在选定条件下,Se(Ⅳ)浓度在0.02~0.60μg·mL-1范围内与562nm处的荧光强度增加值ΔF呈线性关系,线性回归方程为ΔF562nm=12.6c+20.9,方法检出限为0.01μg·mL-1。考察了共存物质对氢化物发生-分子荧光法测定5.07×10-6 mol·L-1 Se(Ⅳ)的干扰情况。结果表明该法具有较高的选择性,即0.5mmol·L-1的Ba2+,Ca2+,Zn2+,Fe3+,0.25mmol·L-1的Mg2+,0.05mmol·L-1的K+,0.2mmol·L-1的Al 3+,0.025mmol·L-1的Te(Ⅵ)均对测定不产生干扰。Hg2+,Cd2+和Cu2+等易与Se(Ⅳ)结合生成沉淀,干扰Se(Ⅳ)的测定,这些干扰离子可以通过加入络合剂消除干扰。该氢化物发生-分子荧光光谱新方法已用于水中痕量硒的测定,结果满意,回收率在91.8%~107.1%之间。     

原子吸收光谱法测定花粉中的微量元素

采用中温灰化样品,6 mol·L-1 HNO3浸取灰化物,用LaCl3和CsCl消除相关干扰,应用标准曲线法在同一溶液中利用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定花粉中Zn,Cd,Fe,Mn,Pb,Mg,Cu,K,Ca和Na共10种元素含量。结果表明,花粉含有丰富的Zn,Mg,K,Ca,Na以及Fe,Mn,Cu,有害元素Pb的含量很低,Cd未检出。以野霍香花粉为例,详细研究确定了合适的样品处理及消除干扰条件,考察了方法的准确度和精密度。在选定的条件下,花粉中各元素间相互不干扰,可在同一份制备液中进行10种元素的分别测定。方法的加标回收率在93.4%～112.0%之间,相对标准偏差在0.3%～2.6%之间(n=5),测定结果准确可靠。     

基于DOE实验设计的卤水中锂分析方法优化

柴达木盆地西部地区的南翼山油田卤水锂资源丰富,共存元素复杂,传统的火焰原子吸收光谱法在测定该体系中锂含量时,基体干扰严重。而且油田卤水在各蒸发浓缩阶段的离子浓度变化幅度较大,一般的基体匹配法繁琐不便。研究采用Design of Experiments(DOE)实验设计,通过干扰元素的显著性分析、消电离剂的选择及干扰模型的建立,对传统的火焰原子吸收测定锂的分析方法进行了优化。运用部分因子实验设计研究了南翼山油田卤水中钙、锶、钾、钠、镁、铵、硼等主要共存离子及离子间交互作用对锂分析的影响规律,考察了各干扰元素的显著性程度。研究表明,钙、锶、镁、钠以及钙*硼在锂测定分析过程中存在显著干扰,其显著性从大到小排序为钙锶镁钙*硼钠。针对钙、锶、镁、钙*硼干扰,可加入消电离剂进行沉淀消除,通过比较分析,草酸钾作为消电离剂加入的除干扰效果最佳,锂测定相对误差从-20.75%降低至-12.15%;对于样品中的钠干扰,运用响应曲面实验设计,拟合方程建立干扰模型,通过方差分析及拟合度分析,回归方程各项p值均为0.000,方程的R-sq, R-sq(调整)与R-sq(预测)分别为99.96%, 99.96%以及99.95%,表明所建立的模型及方程各项显著,且回归方程拟合度较好。实验以各蒸发浓缩阶段的南翼山实际卤水与西藏龙木错实际卤水为样品,对消电离剂和干扰模型进行实验验证。结果显示,加入草酸钾消电离剂后,锂加标回收率在89.30%～98.60%之间;使用钠干扰模型校正后,锂加标回收率可提升至98.88%～101.40%,表明锂测定的准确度得到大幅提高。该方法不仅适用于南翼山油田卤水分离的整个过程,也同样适用于其他盐湖卤水,可以为盐湖企业锂元素的准确测定提供技术支持。     

表面活性剂-膜富集-紫外可见漫反射光谱法测定水中的痕量铅

提出了结合表面活性剂、膜富集和紫外可见漫反射光谱测定水中痕量铅的方法。在pH 8.5的氨水氯化铵缓冲溶液中,剧烈搅拌下,铅与双硫腙形成疏水性的红色络合物,该络合物能够被混合纤维素酯膜富集,并且在非离子表面活性剂聚氧乙烯月桂醚(Brij-30)的存在下,该络合物被混合纤维素酯膜富集的效率得到了很大提高,然后待膜自然干燥后直接测得膜表面的漫反射光谱。本文对表面活性剂类型、表面活性剂浓度、反应酸度、双硫腙浓度和反应时间等条件进行了优化。研究结果表明,在最佳实验条件下,最大吸收波长为485 nm,在5～100 μg·L-1范围内铅离子的浓度与其络合物的吸光度呈良好的线性关系,相关系数的平方R2为0.990 6,检出限为2.88 μg·L-1。研究发现下列共存离子不干扰铅离子的测定：500倍的K+,Na+,Ca2+,Mg2+,NH4+,NO-₃,Cl-,CH₃COO-,SO2-₄;10倍的Al3+(10%的NaF进行掩蔽),Fe3+(10%的NaF和酒石酸钾钠进行掩蔽),Hg2+和Zn2+(10%的NaSCN和酒石酸钾钠进行掩蔽);同等浓度的Cd2+,Cu2+。采用本方法测定瓶装水中的痕量铅,结果与石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定的结果基本一致,加标回收率在95.4%～104.5%之间,标准偏差(SD)在0.5～1.5 μg·L-1之间,说明本方法具有较好的准确性。本方法操作简单、灵敏度高,适用于瓶装水中痕量铅的测定。     

火焰原子吸收光谱法测定氯化物型油田水中的铷和铯

采用火焰原子吸收光谱法,进行了氯化物型油田水中微量Rb和Cs分析方法的改进,考虑了复杂油田水体系中共存的K,Na,Ca,Mg等离子的干扰,在模拟的油田水体系中对Rb和Cs的分析进行了标准加入法和标准曲线法的对比实验,同时对柴达木盆地南翼山地区的油田水样品进行了分析。模拟油田水分析结果表明,采用标准加入法测定时,Rb的分析结果较差,Cs的分析结果较好;采用改进后的标准曲线法测定时,在测定的线性范围内,Rb和Cs均能准确测定。实际油田水样品的分析结果进一步表明,在所使用仪器的工作条件下,测定Rb时宜采用标准曲线法,加标回收率在90%～110%之间;测定Cs时两种方法均适用,加标回收率也在90%～110%之间。     

DNA酶裂解-纳米金共振瑞利散射光谱法测定痕量Cu2+

在pH 7.0HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲溶液中和0.19mol.L-1 NaCl存在下,单链底物DNA(SS)和酶链DNA(ES)在80℃杂交形成双链DNA(dsDNA)。Cu2+可切割dsDNA中的底物链释放出单链DNA(ssDNA),此ssDNA与金纳米粒子(NG)作用形成NGssDNA结合物不被NaCl聚集,而未保护的NG聚集形成较大粒径的聚集体(NGA),在627nm处有一个较强的共振瑞利散射峰。随着Cu2+浓度的增大,该共振瑞利散射峰降低,其降低值ΔI与Cu2+浓度在15～1 250nmol.L-1范围呈线性关系,其回归方程为ΔI=0.17c-2.3,线性相关系数为0.989 5,检出限为8nmol.L-1。据此建立了一个高灵敏、高选择性、简便测定Cu2+的共振瑞利散射光谱分析法。该法用于水样中Cu2+的检测,结果满意。     

氧化石墨烯-亚甲基蓝体系荧光光度法灵敏测定铋(Ⅲ)离子

在水溶液中,氧化石墨烯(Go)对亚甲基蓝(CMB)的荧光可产生猝灭作用,加入适量Bi3+可使体系的荧光增强,且增强程度与Bi3+的加入量有关。氧化石墨烯含有大量的含氧官能团使之表面带负电荷,易于分散在水中。带正电荷的荧光染料亚甲基蓝通过静电引力和π—π堆积作用吸附在GO表面,形成了GO-MB复合物,从而产生荧光猝灭。使用改进的Hummers制备了氧化石墨烯,应用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对制备的GO进行了表征。利用紫外可见吸收光谱验证了石墨烯与亚甲基蓝的作用过程,结果表明亚甲基蓝的荧光猝灭后,其两个主要吸收峰强度明显降低,而且GO的吸收光谱与MB的发射光谱完全不同,重叠度太小,不能发生能量转移,因此,GO与MB发生的荧光猝灭属于静态猝灭过程。当向亚甲基蓝氧化石墨烯络合体系加入Bi3+后,由于Bi3+体积小,带正电荷多从而取代了亚甲基蓝致使亚甲基蓝脱离氧化石墨烯,荧光恢复,荧光恢复的程度随Bi3+量的增加而增强,据此建立了氧化石墨烯-亚甲基蓝荧光光度法测定Bi3+的新方法。考察了亚甲基蓝、氧化石墨烯浓度,酸度以及试剂加入顺序对体系荧光恢复的影响,该络合体系的激发波长为667 nm,发射波长为690 nm,在优化条件下,Bi3+的浓度在0.5～100 μmol·L-1范围内与荧光强度呈良好的线性关系,相关系数为0.995 5。方法的检出限为1.0×10-8 mol·L-1(S/N=3)。评价了该方法的选择性,结果表明当共存离子为1 000倍的K+,Ca2+,Na+,Mg2+,Cu2+;100倍的Fe3+,Be2+,SiO2-₃,Al3+,Ni2+,Sb3+,NO-₃,Cl-,F-;20倍的Pb2+,Hg2+,Cd2+不干扰Bi3+的测定,新方法具有灵敏度高、快速、成本低等优点,将提出的方法用于环境水样的分析,回收率为93.4%～105.2%。     

基于罗丹明类衍生物荧光增强的食品中汞检测

食品安全问题越来越严重,汞作为有害离子之一受到人们的广泛关注,为了寻求茶叶和火腿肠中汞含量测定的新方法。首先以罗丹明B, 肼水化合物, 邻羧基苯甲醛为原料反应生成一种新型的Hg2+荧光增强型探针;接着,通过荧光光谱仪测量探针与不同浓度汞离子络合后的荧光强度,研究汞离子浓度与荧光强度的关系, 绘制出标准工作曲线;然后,对茶叶进行微波消解,消解后用合成的探针测定茶叶中汞的含量。结果表明：探针和络合物的最大激发波长为568.05和560.00 nm, 最大发射波长为587.94和580.00 nm;检测的适宜条件为：溶剂为50%甲醇水溶液,3.0 mL pH 4.0的缓冲溶液,反应时间30 min内。该探针对Hg2+有很好的选择性,Na+, K+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Al3+对此探针的荧光强度几乎没有影响,Fe3+, Mg2+, Ba2+对此探针的荧光强度仅有微弱的增强,而很低浓度的Hg2+对此探针的荧光强度有显著的增强作用。Hg2+浓度在5～20 ng·L-1范围内线性相关系数为0.951 2,检出限为1.9 ng·L-1;对茶叶和火腿肠样品进行Hg2+加标回收实验,标准回收率分别为101.1%,92.6%。该方法仪器结构简单,灵敏度, 准确度高,选择性好且用样量少,无需富集,有很强的实用性。     

流动注射在线清理MPT-AES测定钯、铂和金的研究

本文研究了在大理Li^ 、Na^ 、K^ 、Ca^ 和Mg^2 离子存在时,通过在线清理用微波等离子体炬原子发射光谱法（MPT－AES）测定Pb,Pt和Au三种元素的可能性。实验结果表明,样品溶液通过阳离子交换树脂柱后,这些离子的干扰基本消除了,将所建立的方法用于一些实际样品分析,得到的结果满意。     

氢化物发生辅助溶液阴极辉光放电光谱技术检测水体中痕量汞和锡

溶液阴极辉光放电技术作为一种新型的光谱检测技术,被广泛应用于环境污染物的分析和检测等方面。虽然该技术具有结构简单以及成本低等优势,但是在重金属检测方面,其灵敏度还有待提高。针对上述问题,搭建了氢化物发生-溶液阴极辉光放电光谱测量系统,实现了对水体中痕量汞(Hg)和锡(Sn)的简单高效检测。为了得到更优的检测效果,实验选取270.64和253.65 nm作为Sn和Hg的特征分析谱线,并将激发源的参数配置为极间距3.5 mm、放电电流60 mA和电解液流速2.12 mL·min-1。同时,实验对影响氢化物反应的相关实验条件进行了研究,得到Sn和Hg的最佳硼氢化钠浓度为2%和1.5%,载气流速为141.50和183.95 mL·min-1,样品溶液pH值为1.0。随后为了进一步分析水体中共存离子对该系统检测性能的影响,实验评估了Pb2+,Ca2+,Zn2+,Cr3+,Cd2+,Na+,K+,Mn2+,Mg2+,Fe3+和Cu2+对氢化物发生-溶液阴极辉光放电技术检测Sn和Hg的干扰情况,结果表明仅Cu2+对两种元素的检测干扰较大,Pb2+对Hg的检测存在一定干扰,其他共存金属离子未表现出明显的干扰情况。基于上述实验条件的优化,在最佳实验参数下利用外标法建立Sn和Hg的定标模型,并计算得到Sn和Hg的检出限分别为6.85和1.05 μg·L-1,溶液信号强度的相对标准偏差均小于3%(n=10)。最后,实验中分别采集了三种不同水质的实际水样,应用所提出的方法对Sn和Hg进行加标回收率研究,用标准加入法测得其加标回收率均在97.77%～103.08%之间。上述结果表明氢化物发生-溶液阴极辉光放电技术在Sn和Hg的检测方面表现出了良好的分析性能,且该方法具有体积小、成本低、抗干扰能力强等优势,有望为水体中重金属的元素检测提供一种更加简便高效的方法。     

吲哚基二聚体菁类探针同步荧光测定蛋白质的研究

基于蛋白质对双嵌吲哚染料具有良好的荧光增强作用,以新型水溶性吲哚基同型二聚体探针I,建立了一种灵敏的蛋白质同步荧光分析体系。实验考察了吲哚探针的荧光特征、吲哚探针浓度、缓冲体系pH、盐浓度等参数对体系荧光的影响。在酸性条件下,蛋白质分子与探针I发生结合作用,同步荧光明显增强并向长波方向发生红移,且同步荧光强度与蛋白质浓度成良好的线性关系。在最优条件下,牛血清白蛋白BSA的线性响应范围5.00×10-7～2.50×10-5 g·mL-1,检测限(3σ/K)为3 ×10-8 g·mL-1;测定了血清蛋白BSA的合成样品,不同浓度BSA样品回收率为98.6%～103.0%,相对标准偏差1.1%～1.9%;与蛋白质紫外标准测定法比较,测定偏差为0.4%～3.9％。     

火焰原子吸收法快速测定土壤中钙和镁

本文报道在燃烧头偏转的情况下，研究了火焰原子吸收法测定高浓度钙镁时的干扰及消除，拟定了在大量共存离子存在下直接测定土壤消煮液中高浓度钙镁的方法。本法简单、快速。