一种用于微波等离子体原子发射光谱的新型激光烧蚀室的研制与应用

微波等离子体炬原子发射光谱(Microwave plasma torch atomic emission spectrometry, MPT-AES)是一种使用广泛的元素检测方法,但检测固体样品时需要复杂的消解及去溶处理。本研究通过多次改进,制成新型Z形激光烧蚀室,并构建了激光烧蚀微波等离子体炬原子发射光谱(Laser ablation MPT-AES, LA-MPT-AES)系统,免去了固体样品的复杂处理过程。此烧蚀室利用固体样品平整表面(>3 mm×2 mm)进行密封,不限制固体样品尺寸,内部体积0.04 cm³,清洗时间低至0.5 s,分析纯Cu样品时信号的相对标准偏差(RSD)为1.2%(n=11)。优化了实验条件,检测岩石样品-聚乙烯压片中的12种元素(Si、Mg、Fe、Al、Mn、Ca、Ba、Sr、Na、Li、K、Rb)的检出限为0.00002～362μg/g,RSD为3.7%～9.1%(n=11)。分析了3种火成岩样品中的10种元素,结果均与理论值吻合,相对偏差为0.04%～14.32%。本研究构建的LA-MPT-AES具有良好的稳定性,灵敏度...     

基于激光诱导击穿光谱对重金属胁迫下的植物体内元素成像分析

植物修复是一种绿色有吸引力的重金属污染修复技术。了解重金属在植物体内不同部位的分布,有助于深入了解重金属植物修复的分子机制。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)在元素原位快速分析时拥有突出的技术优势,尤其是具备无需复杂样品前处理、可对固体样品直接分析的突出特点,目前元素扫描成像是LIBS技术的重要研究及应用方向。设计并搭建了基于纳秒脉冲激光器的元素成像LIBS装置,系统光斑分辨率50μm,样品移动步距为100μm,成像分析速度为6.25 mm²·min^-1,装置可实现自动化扫描,满足实际分析需求,系统采用多通道平面光栅光谱仪,光谱范围180～800 nm,目标元素光谱经基线扣除,峰面积拟合及归一化处理后绘制分布热图,并以伪彩呈现样品不同区域的元素分布。以豌豆为水培植物模型,利用所搭建的元素成像LIBS装置开展豌豆植株的在体原位元素成像分析,分析了Ni、 Cu、 Cr及Pb重金属在植物体内的差异性分布,并研究了上述四种重金属的吸收途径。结果显示,该元素成像装置可以对植物体内存在的C、 Mg、 Fe、 Ca、 Na、 K等主要基体元素进行有效分析,经...