基于水内标的NO-3，SO2-4，ClO-4拉曼光谱定量分析研究

拉曼光谱由于重现性差,在进行定量分析时往往需要内标。在水溶液中,水在2 700~3 900 cm-1范围伸缩振动拉曼峰很强,有作为内标的可能性,但水与溶质的相互作用会导致水伸缩振动拉曼峰形状发生变化,此外水的占比也会随着溶质浓度的变化而变化,当溶质浓度较高时需要对水的含量进行校正。将这两点因素考虑在内,研究了以水为内标,采用拉曼光谱法测量水溶液中NO-₃,SO2-₄和ClO-₄浓度的适用性。不同浓度NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄溶液的拉曼光谱显示随着盐浓度的升高水在2 700~3 900 cm-1范围内的拉曼峰呈现出左肩下降右肩上升的变化趋势。将三种盐溶液拉曼光谱中酸根离子拉曼峰面积（A_盐）和水的拉曼峰面积（A_H2O）的比值（Ｒ_S=A_盐/A_H2O）与溶液中酸根离子和水的含量的比值（c_盐/c_H2O）作图,均呈现出良好的线性关系,拟合得到三条相关曲线的R2分别为0.999 1,0.999 1和0.999 4,说明酸根离子和水的拉曼散射系数均未发生变化或者在同比例变化。虽然水拉曼峰的形状发生了改变,但并不会影响水作为内标的可行性。在引入水的含量修正后,经理论推导c_盐与R_S符合关系式：c_盐=AR_S/(1+BR_S)。在0.1 mol·L-1到近饱和的宽浓度范围内,将R_S对c_盐作图,通过数据拟合获得的NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄的工作曲线分别为c_NaNO3=18.8R_S/(1+0.6R_S) (R2=0.999 1),c_Na2SO4=20.2R_S/(1+1.0R_S) (R2=0.998 8),c_NaClO4=15.0R_S/(1+0.7R_S) (R2=0.999 8)。NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄的检出限分别为0.008 0,0.005 2和0.007 3 mol·L-1。在水拉曼峰形状变化不影响其作内标可行性的基础上,当溶液中同时存在两种阴离子时,通过在水含量修正部分加入干扰离子对水含量的影响,可以在单盐溶液定量工作曲线中加入校正项来消除溶液中干扰离子对待测离子分析结果的干扰,但当干扰离子浓度较大而待测离子浓度较小时,干扰离子拉曼峰强度过大会影响到待测离子拉曼峰面积的准确性,从而使得校正的效果下降。     

冠醚分离锂同位素中冠醚的近红外分析

将近红外光谱法(NIR)和偏最小二乘法(PLS)相结合，建立了冠醚分离锂同位素中冠醚含量的分析方法，研究了锂、钠、钾离子的存在对冠醚测定的影响，并研究了不同离子液体对校正模型的影响。该方法的测定范围为0.1～1.2 mol/L,加入校正样品后，可扩大测定范围。冠醚分离锂同位素实验样品分析结果和设计值较吻合，加标回收率为105%～108%。所建立的方法为锂同位素分离工艺中冠醚的快速分析提供了一种新方法。     

拉曼光谱在核领域研究中的应用

从核材料腐蚀就地实时监测、反应过程中核素形态表征、核环境化学极低核素浓度的分析、燃料后处理强放射性料液远距离测量等4个方面,综述了拉曼光谱在核领域中化合物分析研究中的应用现状,并指出拉曼光谱将成为未来放射性核素化合物分析表征的重要方法之一.     

近红外光谱法测定30%TBP/正十二烷中硝酸含量

核燃料后处理工艺控制分析中,有机相中硝酸含量是一项重要的控制参数。通过研究TBP/正十二烷介质中硝酸的近红外光谱,将有机相样品的傅立叶变换近红外光谱与偏最小二乘回归法相结合,建立了含铀后处理有机相样品中硝酸浓度的测量方法。建立的定量校正模型的最佳校正标准偏差(RMSEC)、预测标准偏差(RMSEP)以及相关系数(r)分别为0.011,0.014,0.999。方法检出限为0.05 mol/L,测量结果的相对标准偏差不大于4%(n=6)。采用近红外分析法与滴定法对模拟样品进行测量,对测量结果进行t检验,结果表明两种方法的测定结果无显著性差异。所建方法无需样品预处理,可直接测量,分析速度快,结果准确,具有一定的实用性。     

程序升温-称量法测定1AW溶液中总氧化物含量

建立了程序升温-称量法测定1AW溶液中总氧化物含量的分析方法。利用热重分析方法和拉曼光谱分析方法对1AW溶液中关键核素的分解行为进行系统性研究，最终优选出1AW溶液的煅烧温度，并筛选样品盒材质和优化两步法升温程序的温度参数。该方法取样体积为20～70μL，样品加热时长约130 min，总氧化物含量的测量相对标准偏差为5.1%(n=6)，氧化锆测定结果的相对误差为-3.7%～3.7%，精密度、准确度满足工艺分析需求。