Cr、Mn、Co、Ni掺杂对Al13Fe4相稳定性和力学性能影响的第一性原理研

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了不同掺杂浓度下过渡族元素Cr、Mn、Co、Ni在Al13Fe4相中的占位情况、结构稳定性和机械性能. 计算得到所有的Al13(Fe24-xMx) (M=Cr、Mn、Co、Ni;X=1,2,4)相都具有良好的热力学稳定性和机械稳定性. 相同掺杂浓度化合物的形成焓按如下顺序减小：Al78(Fe24-xCrx) > Al78(Fe24-xMnx) > Al13Fe4 > Al78(Fe24-xNix) > Al78(Fe24-xCox).形成焓的降低增加了Al13Fe4相成核驱动力,Co和Ni有利于促进Al-Fe合金中Al13Fe4相形核,细化Al13Fe4相. 过渡族元素可以改善金属间化合物的脆性,增强塑性变形能力. 并且随着掺杂浓度的增加,过渡族元素的加入对脆性的改善呈先增大后减小的趋势.     

锌对嗜酸乳杆菌生长及菌体内元素含量影响研究

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)研究培养液中锌元素浓度变化对嗜酸乳杆菌生长及菌体内其他元素吸收状况的影响;从菌体中无机元素再平衡角度探讨锌干预影响嗜酸乳杆菌生长及元素吸收的潜在机制。以嗜酸乳杆菌为实验细菌菌种,以元素锌为实验元素,观察培养液中锌浓度变化所导致的嗜酸乳杆菌生长速度的变化。共设置7个锌元素浓度组,每组6个平行样品,锌元素浓度范围为0～1 200 ng·mL~(-1),每组浓度间隔200 ng·mL~(-1),其中0 ng·mL~(-1)组即为对照组。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定培养液和嗜酸乳杆菌中的锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)等43种元素的含量;用分光光度计测定嗜酸乳杆菌的OD值,监控其生长速度。利用SPSS20.0(Statistical Package for the Social Science 20.0)统计软件对获得的实验数据进行统计分析。培养液中Zn浓度变化会引发嗜酸乳杆菌生长的刺激效应,在Zn浓度为600 ng·mL~(-1)时刺激效应最明显,同时导致菌体内无机元素浓度发生改变,菌体内包括Se和Fe在内的部分有益元素含量随着细菌生长速度的加快而升高, Cd等有害元素的含量则降低。相关分析显示,菌体中Se, U, Fe, Al, Ti, Sb, Ba, Mn, Co, Zn和Sr(按照2～10 h整体相关系数值由高到低排列)11种元素的含量与OD值之间具有较好的相关性,其中U, Al, Ti和Sb为负相关,其余7种元素为正相关;嗜酸乳杆菌中Se, Sr, Al, Mn, Fe, Co和Cd等14种元素含量与菌体中锌元素含量相关有统计学意义(p0.05)。培养液中锌元素浓度变化会刺激或抑制嗜酸乳杆菌生长速度,同时,还可上调某些有益元素及下调某些有害元素元素的含量;菌体中有益与有害元素含量的再平衡或许是培养液中锌干预改变嗜酸乳杆菌生长速度的潜在机制。     

激光诱导击穿光谱法分析燃煤的灰成分

采用激光诱导击穿光谱分析技术测量煤中的主要灰成分元素.实验用Nd: YAG固体激光器的1064 am激光脉冲激发烧蚀部分煤块样品,形成样品的等离子体形态;通过光谱仪与光电探测器采集等离子体的发射光谱,以定量分析激发样品中包含的元素种类以及对应浓度.本实验定量分析了燃煤中Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti、Na与K元素,与传统的实验室原子吸收光谱的元素分析结果相对比,该方法的定量分析的相对误差在1%～8%之间,各元素可达到的质量浓度探测限均低于元素在煤中的一般含量,验证了基于激光诱导击穿光谱法在线快速实现煤质分析的可行性.     

溶液中金属元素的激光诱导击穿光谱

利用激光击穿光谱的方法对水溶液样品中的金属元素进行定性和定量分析。分别采用竖直喷流(口径0.5 mm)和静止液面两种样品采样模式,针对不同质量浓度的Cd,Fe,Al和Pb元素进行了检测分析并得到了其定标曲线(线性拟合相关度基本在0.99以上),初步确定了4种元素在喷流模式下的检测限为0.206 5(Cd),0.147 6(Fe),0.061 9(Al)和0.200 9(Pb)g/L;静止液面模式下的检测限为0.050 1(Cd),0.0239(Fe),0.014 8(Al)和0.006 9(Pb)g/L。实验所得的结果为检测工业废水中金属元素的含量提供了依据。     

溶液中金属元素的激光诱导击穿光谱

利用激光击穿光谱的方法对水溶液样品中的金属元素进行定性和定量分析。分别采用竖直喷流（口径0.5 mm）和静止液面两种样品采样模式,针对不同质量浓度的Cd,Fe,Al和Pb元素进行了检测分析并得到了其定标曲线(线性拟合相关度基本在0.99以上),初步确定了４种元素在喷流模式下的检测限为0.206 5(Cd),0.147 6(Fe),0.061 9(Al)和0.200 9(Pb) g/L;静止液面模式下的检测限为0.050 1(Cd),0.023 9(Fe),0.014 8(Al)和0.006 9(Pb) g/L。实验所得的结果为检测工业废水中金属元素的含量提供了依据。     

基于ICP-AES法研究气候变暖对蒙药阿给九种元素含量的影响

全球气候变暖已成不争的事实,而夜间温度的增幅比白天大。本研究利用ICP-AES测定分别在白天、夜间和全天增温情景下生长的蒙药阿给生殖枝和营养枝中九种元素(Al,Ca,Fe,K,Mg,Cu,Mn,Zn,Ni)含量的变化,探索气候变暖对植物元素含量的影响。研究结果表明,白天、夜间和全天增温对阿给元素含量影响的部位差异不显著,但均呈现负效应大于正效应;白天增温对阿给元素含量的影响不显著,夜间增温显著降低了Al,Fe,Mn含量,且白天与夜间增温存在交互作用。     

标准加入ICP-AES法测定铬酸钠中杂质元素

采用ICP-AES法同时测定工业铬酸钠溶液中微量Al,Ca,Fe,Mg,Si杂质元素。针对测定过程中存在的基体干扰、谱线干扰等问题,通过实验确定了铬酸钠中微量的Al,Ca,Fe,Mg,Si的分析测试谱线:Al 167.079nm,Ca 393.366nm,Fe 259.940nm,Mg 279.533nm,Si 251.61nm。实验用优级纯HCl将待测溶液调为酸性,消除工业铬酸钠溶液酸度不稳定引起的测定误差,采用标准加入法消除基体干扰,探讨了Al,Ca,Fe,Mg,Si等五种微量组分检测方法标准曲线线性相关性、检出限、精密度以及回收率等分析指标,详细研究了在选定分析谱线下,标准加入法对铬酸钠溶液中Al,Ca,Fe,Mg,Si等微量杂质含量测定结果的准确性的影响。结果表明标准曲线呈线性关系(R2=0.998 8~0.999 6之间),五种元素检出限在(0.013 4~0.028 0)mg·L-1之间,11次测量标准偏差小于5.86%,回收率在97.30%~107.50%之间。实验建立的分析方法的检出限、精密度、准确度均能满足分析测试要求;方法实用性强,已经成功用于离子膜电解法中铬酸钠原料液微量离子检测;利用铬酸钠、重铬酸钠和重铬酸酐与溶液酸度的关系,实验建立的分析方法还可拓展于重铬酸钠及铬酐甚至其他六价铬产品中Al,Ca,Fe,Mg,Si杂质离子的检测,同时也可以扩展到上述样品中其他杂质元素的测定。     

环带钾长石、榍石和锆石的显微结构与微区组成特征分析

南秦岭沙河湾石英二长岩中的钾长石、榍石和锆石具有明显的成分环带。利用电子探针(EPMA)波谱仪(WDS)、扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对造岩矿物环带钾长石、榍石和锆石的显微结构与微区组成进行表征。结果表明：钾长石中K+被Na+,Ca2+,Ba2+,Fe2+和Ce3+不同程度替代。榍石中Ca2+被V3+,Ce3+和Ba2+等替代,Ti4+被Fe2+和Al3+等替代。锆石含Fe,Th,U,Nb,Ta,Y,Hf,Yb和Pb等稀土和微量元素。钾长石中元素浓度由高到低为Si,Al,K,Ca,Na,Mg和Ba,其中K和Na互补,较亮处Ba含量高,越靠近边缘,Si升高、K升高与Na降低趋势越明显。榍石中元素浓度由高到低为Ca,Si,Ti,Ba,V,Ce,Al和Fe,较亮处Fe含量较高。锆石中元素浓度由高到低为Zr,Si,Nd,Ce,Hf,U,Pb和Th,Hf与Zr呈明显的互补关系,核部Zr含量较边部高,核部Hf、U和Th含量较边部低。     

分子筛和担体中主含量元素和杂质元素的同时测定

本文研究了用微波消化试样，ICP－AES法同时测定分子筛及担体中的主含量元素Si、Al和杂质元素Fe、Na、Ca、Mg的方法。相对标准偏差：Si、Al＜2％，Fe、Na、Ca、Mg≤4％，杂质元素回收率为97％－107％。方法快速，简便、准确，可靠。     

绿松石成分的EDXRF方法研究

利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)测试方法对来自湖北的26块表面相对干净、颜色均匀的绿松石样品进行定值,每个样品表面按照“田字格”的方式逐一测试9个点,用于评价绿松石成分的均匀性。数据结果显示,绿松石样品中Al,P,K,Cu,Fe,V,Cr和Zn的平均变异系数在5.4%以下,而CaO和SiO₂的平均变异系数分别为34.8%和16.2%,说明绿松石中Si和Ca元素存在明显的不均匀性。选取其中的21个样品作为参考标准样品,5个作为未知样品,采用能量色散型X射线荧光光谱仪(EDXRF)建立绿松石的工作曲线,用于测定绿松石的成分。研究结果显示主量元素Al,P和Cu工作曲线的相关系数在92.3%~94.3%之间,平均相对误差在4.6%~9.7%;微量元素Fe,Cr和Zn的相关系数达到0.990以上,K和V元素工作曲线的相关系数分别为0.939和0.972,这五种元素平均相对误差范围在7.2%~13.9%;而Si和Ca元素工作曲线的相关系数分别为0.958和0.866,且在5个未知样品中,Si和Ca元素的平均相对误差分别为348%和27.8%,这与绿松石中Si和Ca元素的含量低和不均匀性,以及仪器方法的检出限等影响因素有关。重复性实验显示Al,P,Cu,Fe和Zn元素的相对标准偏差(RSD)均在1%以内,精密度较高;V,Cr,K,Ca和Si元素的RSD在1.34%~10.17%之间。该研究为快速、准确、无损地定量测定绿松石中Al,P,Cu,Fe,Cr,Zn,V和K等元素的含量提供了一种新思路和新方法,可运用于实验室的绿松石检测鉴定。     

ICP-AES法测定车前子中无机元素

采用ICP AES法对我国同属不同品种车前子炮制前后其Se ,Zn ,Mn ,Cu ,Mg ,Fe,Al,Be等无机元素进行了分析测定。该方法的加标回收率为 80 4 %～ 119 7% ,RSD <6 % ,具有良好的准确度和精密度。结果表明 :车前子中Mg ,Fe ,Al,Zn含量较高。此测定结果可为探讨车前子中元素含量与其药效的相关性提供科学数据。     

微合金化元素对Fe-Al界面结合的第一性原理研究

利用第一性原理中的DFT理论研究了Fe/Al界面的能量学和电子结构,讨论了替位型掺杂的元素Zn、Mn、Ni在Fe/Al界面处的作用.结果表明:元素Zn、Mn、Ni都会优先替换界面处的Fe原子,使得界面结合能增加,体系更稳定,有利于界面的结合;跨界面的Fe原子与Al原子之间的电荷布居、键长以及差分电荷密度图的计算表明:掺杂后有利于跨界面的Fe-Al间成键,从而加强了Al层与Fe基体的结合,且结合强度由强到弱依次为:掺Zn>掺Mn>掺Ni;与实验比较吻合.最后对掺杂Zn的增韧机理加以解释.     

ICP-AES测定微硅粉中Ca、Mg、Fe和Al的含量

微硅粉样品经氢氟酸、硝酸、高氯酸消解,电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES）测定Ca、Mg、Fe、Al杂质元素含量。方法的回收率为：Ca 95.2%—100.3%,Mg 96.2%—99.6%,Fe 95.8%—97.2%,Al 98.6%—104.6%,精密度在1.50%—2.59%之间。本方法线性范围宽、分析效率高、具有良好的准确性和精密度,能快速准确地测定微硅粉中Ca、Mg、Fe和Al杂质元素的含量。     

ICP-AES法对铬铁矿中的多种元素进行定性与定量分析

采用ICP-AES法对铬铁矿首先进行定性分析,确定了铬铁矿中含有的元素种类;经过分析发现铬铁矿中含有Cr,Fe,Al,Mg,Zn,Co,Ni等29种元素。然后根据定性分析的结果,对铬铁矿中的主要元素Cr,Fe,Al,Mg,Ca,Ti,Si,Mn,V的含量进行测量。铬铁矿样品的前处理分两步进行,首先用碳酸钠-四硼酸钠在950 ℃下熔融30 min,然后用稀盐酸在80 ℃下浸取10 min,即可将样品完全溶解。实验结果表明,该方法的相对标准偏差为0.48%～2.05%,加标回收率为90.5%～111.3%,分析精确度满足要求。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法分析不同产地大豆中的矿物元素含量

选取江西、黑龙江、吉林和安徽4产地同一种属大豆经硝酸湿法消解后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定了其中K, P, Mg, Ca, Fe,Al, Zn, Mn 和Na元素的含量,并采用Ducan多重比较方法对结果进行统计分析。结果表明：大豆中含有丰富的矿物元素,其中K,P,Mg,Ca,Fe元素含量较高,且排序不因产地的变化而改变。Mn, Zn,Al,Na元素的排序则受产地影响较大。K, P, Mg的含量受产地的影响不大,表现出某一品种大豆自身生长对主要矿物质的需求是相对稳定的。不同产地大豆中Al, Ca,Fe, Na, Mn,Zn元素的含量差异显著(P<0.05),说明这几种微量元素的含量受土壤及环境的影响较大,其中安徽大豆中的铁元素(70.93 mg·kg-1)和江西大豆中的锰元素(32.69 mg·kg-1)显著高于其他3个样品。     

ICP-AES法测定内蒙古西鄂尔多斯地区全株四合木中金属元素

近年来风沙灾害已成为全球性环境问题。沙生植物具有独特的生态生物学特性,在改善生态环境等方面起着十分重要的作用。采用ICP-AES法测定分析了世界范围内仅集中分布于内蒙古西鄂尔多斯草原化荒漠区的国家二级濒危保护物种——全株四合木中的金属元素,并与其他沙生植物金属含量进行了比较。结果表明,常量元素Ca,K,Mg,Na,Al及植物生命活动所必需的微量元素Fe,Mn,Cu,Zn在全株四合木中表现为不同的含量顺序,主根和老枝：Ca＞Na＞Mg＞Al＞K＞Fe＞Cu＞Mn＞Zn,嫩枝和叶：Ca＞Na＞Mg＞Al＞K＞Fe＞Mn＞Cu＞Zn,须根K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Fe＞Cu＞Mn＞Zn,且Mn,Zn元素的含量低于陆生高等植物的平均含量。该方法的加标回收率为94.98%～120.0%,RSD＜3.5%,具有良好的准确度和精密度。此测定结果可作为濒危植物和野生植物资源的保护与合理开发利用的参考。     

ICP-AES同时测定铬质引流剂中的Cr2O3、Al2O3、Fe2O3和MgO

探讨了电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)测定铬质引流剂中Cr2O3、Al2O3、Fe2O3和MgO的分析条件.试样经过氧化钠熔融分解,盐酸酸化,采用内标加入法,利用ICP光谱仪于所推荐的波长处,测量溶液中铬、铝、铁、镁元素对钇内标元素的相对强度,根据标准溶液绘制的校准曲线计算出待测元素氧化物的质量分数.对该方法进行精密度试验,相对标准偏差(RSD,n=8)均小于1.0％,本测试方法简单、快速、精度高,将该方法用于铬质引流剂中Cr2O3、Al2O3、Fe2O3和MgO含量的测定,取得满意效果.     

全反射X射线荧光分析在生物医学中的应用

介绍了利用北京同步辐射实验室的全反射X射线荧光谱仪测量生物细胞样品的可行性.并用此谱仪测量了正常的和受辐照的小白鼠小肠细胞的痕量元素含量,发现K、Ca、Fe等元素含量有明显的提高,Cu元素含量明显降低,Mn元素含量变化不大,Zn元素含量基本稳定,并讨论了其在临床医学上的重要价值.     

普铝中Fe,Si元素的激光诱导击穿光谱测试条件及定量分析研究

为推广LIBS技术在电解铝行业中的应用，充分发挥其快速、免制样、多元素同时检测的优势。利用激光诱导击穿光谱技术首次对铝电解生产得到的普铝中Fe和Si元素进行测试研究，探索了合理的实验参数条件，在合理的实验条件基础上建立定标曲线并对普铝中Fe和Si元素进行定量分析，结合国标GB/T 7999-2015《铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法》考察LIBS测试结果的准确性。以Nd∶YAG脉冲激光器基频1 064 nm激光作为光源激发等离子体，采用多通道光栅光谱仪和ICCD检测器检测、记录光谱信息。首先探测了LIBS光谱谱线，并对谱线进行了归属；综合分析，选取AlⅠ 266.04 nm，SiⅠ 288.15 nm与FeⅠ 259.92 nm作为分析谱线用于定量分析研究。分别研究了触发延迟时间、1Q延迟时间、激光器设定电压对光谱信号强度及信噪比SNR的影响。实验结果表明，触发延迟时间4 μs、1Q延迟时间170～190 μs、激光器设定电压560 V对于Si与Fe元素定量测试分析而言是较为合理的实验参数。根据谱线强度与元素浓度的关系，采用内标法建立了定标曲线，Si与Fe元素定标曲线中相关系数分别为0.919 72与0.952 11，其相对标准偏差（RSD）分别为7.25%与6.34%，说明谱线强度与元素浓度具有良好的线性关系，并基于此模型对12个样品进行了定量测试分析。将测试结果与光电直读发射光谱测得的结果进行比对，结果表明，Fe含量的相对误差绝对值在0~17.3%之间，Si含量相对误差绝对值在0~14.3%之间。依照国标GB/T 7999-2015《铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法》中规定的实验室之间分析结果相对误差≤17%的规定，12个测试样品中，试样Si含量测试100%符合允许差要求，试样Fe含量测试91.7%符合允许差要求。该实验结果表明，LIBS技术在电解铝普铝Fe和Si元素检测中具有一定的推广利用价值。     

缅甸翡翠中铁元素的激光诱导击穿光谱定量检测

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术定量分析缅甸翡翠中Fe元素的浓度。选择Fe元素的275.57 nm光谱线作为定量分析谱线,选取Si元素的288.17 nm光谱线作为内标谱线,选取12个缅甸翡翠样品作为研究对象,以其中9个样品绘制了传统定标法和内定标法的Fe元素定标曲线,并将定标曲线用于3个检验样品的Fe含量的实际预测。实验结果表明,采用传统定标方法时,定标样品光谱强度的相对标准偏差(RSD)在1.4%～8.3%之间,所建立的Fe元素浓度含量定标曲线的拟合相关系数R2为0.979,使用该方法建立的定标曲线对3个检验样品中Fe元素含量进行测定,最大相对误差为10.6%;而采用内定标法时,定标样品光谱强度的比值(I_Fe/I_Si)的相对标准偏差(RSD)在0.9%～5.7%之间,Fe的拟合相关系数R2达到0.989,样品中Fe元素的测定相对误差均可降低到7%以下。结果证明,利用内定标法定量分析翡翠中Fe的含量比传统定标法相对误差更小,采用LIBS技术结合内定标法更适于缅甸翡翠样品中Fe元素定量分析。