高盐样品中锂的电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定研究

锂是重要的战略金属和新能源材料,其开发利用受到全球的高度关注。在高盐卤水特别是盐湖卤水和地下卤水中富含巨量的锂资源,在对这些资源进行锂的开发利用过程中,需对锂的含量进行准确测定,然而卤水中共存的高浓度Na+, K+, Ca2+和Mg2+会对微量锂的准确测定产生严重的干扰。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)具有线性范围宽和多元素同步分析能力,针对卤水中锂的快速准确测定,详细开展了高盐样品中锂的ICP-OES分析方法研究。结果表明,锂在610.364 nm处具有较高的信噪比,且Na+, K+, Ca2+, Mg2+和Ar不会对锂的测定产生显著的谱线干扰。然而,样品中大量共存的Na+, K+和Mg2+会对锂的测定产生严重的基体正干扰,而Ca2+产生负干扰。尽管内标法在消除基体干扰方面具有广泛的应用,但传统的以钇和钪为内标元素的内标法不能有效解决该问题。此外,针对标准加入法操作繁琐、不适合批量样品分析问题,以及基体匹配法需多离子匹配,且不适合样品基体组成变化的批量样品分析等问题,考察了采用单一组分进行复杂基体匹配的可行性。由于NaCl广泛存在于卤水中,且对锂的测定具有显著的增敏效应,通过系列研究发现,通过同时向样品和标准溶液中加入10 g·L-1的NaCl,成功解决了总量不超过40 g·L-1的NaCl, KCl和MgCl2所产生的干扰。尽管采用该法或沉淀预分离方式均不能消除Ca2+产生的负干扰,但当样品中Ca2+含量不高于1.8 g·L-1时,对测定不产生显著的影响。通过采用该方法对三种不同基体组成的卤水样品进行加标回收测定,其回收率在96.60%~104.20%范围内。此外,通过与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定结果进行对比,充分论证了该法的准确性和可靠性(相对误差±3.66%)。该法仅以单一的NaCl进行复杂基体匹配,不仅简化了操作,还实现了基体组成变化的批量样品分析,因而在卤水中锂的快速准确测定及锂资源开发利用方面具有重要意义。     

电感耦合等离子体质谱法测定食用植物油中铅、总砷含量不确定度评定

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食用植物油中铅(Pb)、总砷(As)含量,对测定结果的不确定度进行评定。利用ICP-MS,采用标准加入法测定食用植物油中Pb,As含量,分析测定过程中不确定度来源,包括样品称量、定容、前处理、溶液中Pb和As浓度、重复性测量等引入的不确定度,计算合成不确定度。结果表明,Pb含量为(0.0228±0.013) mg/kg,k=2;As含量为(0.00785±0.0045) mg/kg,k=2。该方法的不确定度主要来源于样品溶液中的Pb,As浓度,评定得到的不确定度可为正确评价测定结果提供科学依据。     

等离子体破裂期间电流猝灭特征研究

等离子体破裂会对托卡马克装置的安全运行造成严重威胁.等离子体破裂期间电流猝灭速率与电磁负载的大小及逃逸电流平台的形成都密切相关.本文对HL-2A装置等离子体破裂进行了统计分析,统计选用等离子电流的两个衰减区间90%-10%和80%-20%.分析结果表明:HL-2A装置等离子体破裂有四种不同的电流猝灭波形,两个衰减区间最小电流猝灭时间的参数区分别为2.6 ms和2.2 ms,并且不同衰减区间下平均电流猝灭时间统计分布明显不同.     

自动石墨消解–电感耦合等离子体质谱法同时测定左氧氟沙星胶囊中7种金属元素

建立自动石墨消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定左氧氟沙星胶囊中铅、铬、砷、镉、锡、铝、铁7种金属元素含量的方法。以HNO3-H2O2()体积比为1∶1为消解体系,采用自动石墨消解法消解左氧氟沙星胶囊样品,消解液除酸后,用5%硝酸溶液定容至50 mL,采用电感耦合等离子体质谱法对消解液进行测定,以内标法定量。铅、铬、砷、镉、锡、铝、铁的质量浓度在0.05~20.0μg/mL范围内与质谱响应值成良好的线性关系,相关系数均大于0.998,方法检出限为0.119~1.323μg/kg。样品加标回收率为91.2%~105.5%,测定结果的相对标准偏差为1.67%~3.46%(n=6)。该方法样品前处理简单,检出限低,测定结果准确,适用于左氧氟沙星胶囊等沙星类抗生素中多种金属元素残留的测定。     

传统手工纸中9种金属元素的电感耦合等离子体原子发射光谱法测定及其溯源研究

将纸张样品剪至4mm×4mm以下的碎片,将竹子或竹浆(竹浆手工挤去水分)原料样品剪至4mm×4mm×4mm以下的碎屑,取样品0.500 0g于聚四氟乙烯消解罐内,依次加入4mL硝酸和2mL过氧化氢,对于纸张样品再加2mL水,放置15min后进行微波消解。消解完成后于135℃左右加热30min,赶去剩余硝酸,取下冷却(若样品消解不完全,再次加入4mL硝酸和0.5mL氢氟酸,重复上述消解步骤),过滤,用水定容至50.0mL,用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定溶液中的钾、钙、钠、镁、铜、铝、铁、锌和钡。结果表明,9种金属元素的质量浓度在一定范围内与其发射强度呈线性关系,检出限在1.0～2.0mg·kg~(-1)之间。对样品进行加标回收试验,回收率在81.3%～114%之间,测定值的相对标准偏差(n=7)在1.2%～6.6%之间。采用此方法对手工纸制作工艺中7个关键环节中的物料中影响手工纸质量的金属元素进行了溯源研究,测定了6种典型手工纸中9种金属元素。     

等离子体技术的固氮应用

空气中的氮气由于其牢固的N≡N三键,不易被植物直接吸收。等离子体固氮为高效实现将氮分子（N2）转化为可吸收的含氮化合物（NOx,NH3等）提供了新途径。相比传统Haber-Bosch（H-B）工艺,等离子体技术可以使用间歇性可再生能源,成本低廉,并且理论能耗仅为H-B工艺的0.5倍,因而在固氮领域受到广泛关注。本篇综述首先阐述了等离子体在固氮应用上的优势,然后,介绍了等离子体固氮的反应原理以及其在固氮（用于NH3或NOx合成）领域的研究现状,并对比了当前已有的等离子体反应器类型及其固氮效果。最后,总结了等离子体固氮技术当前面临的挑战,并指出了该方向未来研究的重点。     

单斜ZnP2负极材料的锂化机理及性能

过渡金属磷化物电位低且比容量高, 是有发展前景的锂离子电池(LIBs)负极材料. 其中, ZnP₂属于双活性负极材料, Zn与P都能与Li⁺发生反应, 储Li⁺性能更具有竞争力. 但是, 对于ZnP₂的锂化机理及产物尚不明确. 采用第一性原理计算和电化学测试方法研究了ZnP₂的电子性质和电化学性能, 通过理论计算和实验测试相结合阐述了ZnP₂的锂化机制. 首先, 以密度泛函理论(DFT)计算揭示了ZnP₂的锂化机理、Li⁺扩散路径、势垒和理论比容量(1477 mAh/g). 其次, 通过直流电弧等离子体法及固相烧结法合成ZnP₂, 并测试其首圈放电曲线, 显示放电容量为1439 mAh/g, 与理论计算结果相近. 此外, 薄膜X射线衍射(XRD)检测最终产物成分为LiZn和Li₃P, 与DFT计算结果一致.     

滑动弧等离子体固氮研究进展

传统工业固氮采用哈伯-博施(Haber-Bosch)工艺,但是需要高温高压,能耗高,污染严重。滑动弧等离子体(Gliding arc plasma, GAP)兼具热等离子体和冷等离子体的优点,能够高效地产生活性物种,显著提高能量效率,使其在固氮领域具有很大的潜在应用价值,近年来受到人们的广泛关注。然而,目前GAP固氮相关研究还比较零散,有必要对具体内容进行总结归纳。本文主要综述了近10年来国内外GAP固氮研究进展,主要包括GAP放电机制、反应器设计、工艺参数研究以及固氮反应机理研究。GAP放电存在击穿伴随滑动放电的B-G模式和持续稳定放电A-G模式,A-G模式放电有助于提高固氮效率。随着滑动弧放电技术的不断发展,GAP反应器中电极结构从传统的2D刀片结构演变到了多种3D柱形结构。通过工艺优化,GAP有助于N₂分子的振动激发,从而促进N₂分子的分裂转化。最后,对GAP固氮研究进行了展望。     

Determination of lanthanum and cerium in cmsx-4 nickel-based superalloys by inductively coupled plasma mass spectrometryEI北大核心CSCD

CMSX-4 is the second-generation nickel-based single crystal superalloy used widely in the world. The oxidation resistance and corrosion resistance of CMSX-4 alloy can be improved by adding trace lanthanum (La), cerium (Ce) and other rare earth elements. A method for the simultaneous determination of La and Ce in CMSX-4 nickel-based superalloy by wet dissolution-inductively coupled plasma mass spectrometry was established. The sample was heated and dissolved under normal pressure by aqua regia and hydrofluoric acid, and the interference of fluorine ion was eliminated by using perchloric acid. The amount of dissolved acid and the digestion conditions were optimized. The limits of detection were 0.23 μg/g for La and 0.85 μg/g for Ce under optimized conditions. The spiked recoveries were 95.0%–98.9% with the relative standard deviations of 1.3%–3.9%, which can meet the requirements of accurate and rapid determination of La and Ce in CMSX-4 nickel-based superalloy. © 2023, Youke Publishing Co.,Ltd. All rights reserved.     

电感耦合等离子体质谱法分析死后人体血液与一般人群血液中9种金属元素含量差异

建立了血液样本中金属元素的微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法。通过优化消解条件,以铋(Bi)和铟(In)双内标校正,对死后人体血液样本和一般人群对照样本中镁(Mg)、铬(Cr)、砷(As)、锶(Sr)、镉(Cd)、钡(Ba)、汞(Hg)、铊(Tl)、铅(Pb)9种金属元素含量进行了检测,并运用统计学方法比较了其差异与关联性。结果表明,在2 mL双氧水、5 mL硝酸、190℃的消解条件下,样品的消解效果较好。9种元素线性良好,相关系数(r²)不小于0.997 7,检出限为0.000 4～0.049 6 ng/mL,加标回收率为86.5%～110%,日内相对标准偏差(RSD)为0.50%～5.9%,日间RSD为2.5%～8.5%,回收率和精密度符合检测要求。9种金属元素数据均不符合Komogorov-Smirnov正态性检验,而两组数据的Mann-Whitney U检验结果存在显著差异(P <0.05)。采用Spearman秩相关分析金属之间的相关性,发现大多数金属元素之间显著相关。通过建立二分类Logistic回归模型,研究了样本类型与血样...