元素量比对Cu-Ni二元脂肪醇胺化催化剂性能的影响

制备了Cu、Ni元素量比不同的以CaCO3为载体的9个催化剂,进行了各催化剂样品对月桂醇催化胺化的评价实验,用XPS进行催化剂还原后Cu、Ni价态的分析,通过XPS谱峰的计算机拟合得到了催化剂还原后Cu、Ni元素还原程度的定量结果。实验结果表明,催化剂的选择性(主要表现为胺化副产物双长链烷基叔胺的含量)和催化剂中Ni的还原性能密切相关。当催化剂中Ni2+不易还原时,胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数小于2 1%,当催化剂中x(Ni0)分别为22 7%、20 4%、14 8%及7 9%时,催化剂胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数分别为13.0%、11.7%、10.8%及5.2%。催化剂还原后Ni0的比例越大,则胺化反应产物中双长链烷基甲基叔胺的质量分数越高,催化剂的选择性越差。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定铍矿石中的铍及主量元素

广泛赋存在花岗伟晶岩和热液石英脉中的铍矿石是铍最重要的矿物载体,目前铍矿石系统分析仍以传统化学法为主,影响分析效率,亟待开发一种简单高效的铍矿石中多元素分析方法。本文建立了一种基于偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定铍矿石中铍及主量元素的定量分析方法,使用4∶1熔剂-样品比,950℃下熔融15min后,通过超声提取制备溶液。偏硼酸锂熔融法能有效地分解铍矿石中的氧化物,克服了传统酸溶或碱熔无法检测硅、钠、钾等元素的局限。本方法通过校准曲线与样品基体匹配,加入铕作内标等措施消除基体效应,实现了各元素(以氧化物计)低至0.003%~0.2%的检出限,满足铍精矿质量检测需求。对绿柱石、香花石、日光榴石样品(BeO含量范围为0.14%~13.33%)测定的相对标准偏差(RSD)小于6.83%,与混合酸酸溶分析方法的测定值相对偏差为0.06%~21.28%。通过标准物质GBW07150、GBW07151和GBW07183验证,本方法精密度和准确度均符合地质矿产实验室测试质量管理规范,适用于多种类型铍矿石样品中铍及主量元素的快速连续分析。

基于主量元素地球化学的岩屑层位源解析

近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基于石炭纪太原组薄层灰岩及其碎屑岩夹层的元素地球化学差异特点,选取淮北煤田桃园煤矿为研究区,对太原组上段薄层灰岩L_(1)灰~L_(4)灰地层(注浆治理目的层为L_(3)灰)垂直钻孔岩心进行取样,利用X射线荧光光谱仪(XRF)定量测定了薄层灰岩及其夹层的主量元素背景值,通过聚类分析、因子分析等数理统计手段建立薄层灰岩主量元素地球化学识别模式;同时对地面定向钻水平分支孔岩屑同样开展主量元素测试,并基于已建立的地球化学识别模式进行岩屑层位源解析以及识别模式验证。结果显示:高CaO丰度、烧失量(LOI)可以作为注浆加固改造目的层L_(3)灰的特征指标,MgO(0.5%±)、MnO(0.03%±)、P_(2)O_(5)(0.08%±)丰度可作为注浆目的层上覆标志层J3的识别指标;聚类分析识别模式可有效区分太原组一灰~三灰(L_(1)灰~L_(3)灰);以元素因子得分建立的识别模式可以将太原组碎屑岩夹层与薄层灰岩进行有效区分;以岩样地球化学背景值运行判别模型得到的Fisher判别方程对注浆目的层L_(3)灰岩屑来源解析的准确率为100%。基于上述认识,论证了以确保设计“顺层率”为目标的水平分支孔岩屑地球化学源解析方法应用之可行性,进而提出了一种地面定向钻“顺层率”控制技术方案。本研究基于元素地球化学理论,对地面定向钻岩屑携带的特征地球化学信息进行了目的层层位辨识,在现场快速定量测试技术手段的支持下,可为解决华北型煤田底板灰岩水害区域注浆改造顺层难题提供了新的思路。

海南岛文昌现代红色沙质土壤的主量元素分析结果与意义

对海南岛东北部文昌坑尾园风成砂物质基础上发育的现代“红色沙壤”中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、TOFE、CaO、Na_(2)O、K_(2)O、MgO这7种主量元素的研究发现:现代红色沙壤土中SiO_(2)含量最高,MgO含量最低;CIA分别与Saf和ba存在负相关关系且剖面上下部数据变化符合土壤自剖面底到顶风化程度变弱的规律;坑尾园剖面高CIA值,与该地所处的热湿环境相关。在此环境下,水土流失带来元素迁移,使得除SiO_(2)外的6种元素值均因减少而处于低值状态。

超细粉末压片法X荧光仪测定高岭土中主量元素

利用超细粉碎技术,将高岭土标准物质(含内部控制样)粉碎至微米级,建立起超细制样粉末压片X射线荧光光谱法的高岭土工作曲线,克服了粒度效应和矿物效应,测定高岭土的主量元素含量。扣除灼失含量校正,用归一化法计算,标准物质测定结果与标准值一致。方法准确度高,精密度好,极大提高了高岭土的检测效率,主元素铝的氧化物加标回收率在92.00%~110.00%之间。满足了高岭土主量元素的检测需求,减少了对环境的污染。

氧气反应模式-四极杆ICP-MS定量高温合金中痕量元素及质谱干扰消除机理研究

本研究建立了氧气反应模式-四极杆电感耦合等离子体质谱(Q-ICP-MS)法准确定量高温合金中痕量杂质元素,对不同碰撞/反应模式消除质谱干扰的效果进行研究。结果表明,氧气动态反应池(DRC-O_(2))模式下,目标元素Cd的多原子离子质谱干扰能够被有效去除;在优化气流为2 mL/min时,信噪比达到最高,检出限较标准模式(STD)降低了近3个数量级。此外,还研究了质谱干扰的消除机理,发现对于元素X(X=Rb、Nb、Mo、Cs、Ta、W或U),当X-O键能大于O-O键能时,质谱干扰组分XO转化成非干扰组分XOO为自发反应,因此,O_(2)充足时更容易生成XOO,从而消除XO干扰。在此基础上,采用高浓度基体模拟溶液(Mo、Nb、Ta、W)分别对痕量Cd、Ag、Au、Hg元素测量的方法学参数进行评估,方法检出限0.08~0.31μg/g、测量重复性相对标准偏差(RSD)2.3%~3.1%(n=6),加标回收率98%~103%,并进一步使用高温合金标准物质验证了方法的可靠性。最后,对3类典型牌号高温合金样品中的痕量杂质进行测量,证明该方法的分析速度快、检出限低、准确可靠,能够满足高温合金中主量Mo、Nb、Ta、W元素存在时被干扰杂质的测量要求。

多种痕量元素对鳗草毒性的半效应浓度研究:以地上部分伸长长度和最大光量子产量为指标

海草床是重要的近岸海洋生态系统之一。痕量元素污染是造成沿海海草床退化的原因之一。鳗草(Zostera marina L.)是温带海域最广泛分布的海草种。本文通过室内模拟实验,以鳗草地上部分伸长长度和最大光量子产量(Fv/Fm)为评价指标,研究了砷、铬、汞、镍、纳米银、锌6种痕量元素胁迫下对鳗草的毒性效应,并确定6种痕量元素对鳗草的半效应浓度(EC_(50))。结果表明,6种元素均对鳗草地上部分伸长长度和Fv/Fm产生了抑制作用,NaAsO_(2)、Na_(2)CrO_(4)·4H_(2)O、HgCl_(2)、AgNPs、NiSO_(4)·6H_(2)O、ZnSO_(4)·7H_(2)O对鳗草的半效应浓度分别为2.1 mg/L(As:16.0μmol/L)、89.8 mg/L(Cr:384.6μmol/L)、0.65 mg/L(Hg:2.2μmol/L)、8.1 mg/mL(Ag:75.0μmol/L)、3.0×10^(3) mg/L(Ni:1.1×10^(4)μmol/L)、7.5×10^(4) mg/L(Zn:2.6×10^(5)μmol/L),不同痕量元素对鳗草的毒性大小为Hg>As>AgNPs>Cr>Ni>Zn。本文研究结果将为受损海草床的生态修复及保护管理提供科学依据。

电厂脱硫产物中痕量元素形态及毒性浸出特性

燃煤电厂副产物脱硫石膏和污泥在雨水中或作为固体废弃物加工过程中,吸附的痕量元素会再次进入环境中,造成二次污染。选取安徽省3个典型燃煤电厂超低排放机组,通过欧洲共同体标准物质局(BCR)逐级提取法测定脱硫污泥和石膏中Cr、As、Cd和Pb的赋存形态,应用标准毒性浸出程序法(TCLP)对脱硫石膏的浸出毒性进行测定,分析脱硫副产物中Cr、As、Cd和Pb的潜在环境影响。结果表明:脱硫污泥中4种元素的质量浓度明显高于脱硫石膏;脱硫石膏中Cr和As稳定性高,Cd和Pb元素有效态占比大于50%,迁移能力强,对生态环境具有潜在的风险;脱硫污泥中Cr、Cd和As的迁移能力较强,环境风险较高,其中Cr在氧化环境中不稳定,Cd在酸性环境中更易浸出,As在氧化和还原环境中均不稳定;pH和固液比对石膏中重金属浸出有重要影响,不同元素之间存在较大差异;Pb、Cr和As浸出率随着pH的降低而增大,随液固比的增大而增大,并逐渐达到平衡;Cd的最大浸出率低于其他3种元素,浸出率与pH和固液比的相关性较弱,在pH为4.47时,浸出率较高。研究结果可为燃煤电厂脱硫副产物处置及再利用提供参考。

使用飞行时间二次离子质谱法判定痕量氧元素的测试方法

采用飞行时间二次离子质谱法对CaF_(2)晶体、YF_(3)薄膜和Au薄膜中的痕量氧元素进行测试。结果表明:通过改变分析离子源光阑大小来改变离子束流,进而改变作用在试样表面的单位面积离子剂量,当离子束流增大时,CaF_(2)晶体与YF_(3)薄膜的氟离子、氧离子产额均增加,表明CaF_(2)晶体与YF_(3)薄膜中存在氧元素,测试结果与CaF_(2)的紫外光谱测试结果和YF_(3)薄膜的红外光谱测试结果相吻合;当离子束流增大时,金离子产额增加,而氧离子产额无明显变化,说明检测到的氧元素来自试验环境中的残余气体,Au膜中不存在氧元素。

石灰石法与氨法脱硫产物中痕量元素对比

为实现脱硫产物资源化利用,评估硫酸铵和脱硫石膏的环境风险,分析了全厂重金属的含量,研究了石膏和硫酸铵中重金属的赋存和浸出特性。结果表明:Cu、Cr在硫酸铵中的含量均不足1%,远低于在石膏中的含量;Mn、Sn在石膏和硫酸铵中的含量相差6倍以上,可能是因为Mn、Sn离子的弱酸性;As、Pb含量在不同炉型的石膏中相差5倍以上,Se、Cd、Ba的分布规律不受炉型和脱硫工艺的影响;Cr的浸出质量浓度最高,约为标准限值的2.04%,Se与石膏中的Ca^(2+)生成CaSeO_(3)沉淀,Cu以CuFe_(2)O_(4)形式赋存于石膏中;硫酸铵中重金属的整体浸出水平高于脱硫石膏,但实验过程中重金属的排放和浸出质量浓度均远低于我国现行标准限值,脱硫产物资源化利用安全可行。

汾渭盆地池南地区小麦微量元素地球化学特征

为探究汾渭盆地池南地区冬小麦籽粒微量元素地球化学特征,采集了池南地区14个地块的冬小麦样品,对每个样品的微量元素含量进行测试,并进行了系统分析。结果表明:相比长三角小麦,池南地区小麦中Cu、Fe、Pb、Hg、Cd含量较低,Mo、Se较高,Zn、B较为接近,依据食品安全国家标准,存在Zn、Cr污染;轻、重稀土之间分馏较轻稀土之间和重稀土之间分馏均大;Ce无明显异常,Eu基本表现为正异常。摄食足量的池南地区小麦可以满足人体对Cu、Zn、Fe、Mo的需求,同时不会摄入过量的Cu、Zn、Fe、Mo、B、Se、ΣRExOy及污染物Pb、Hg、Cd、As,但可能存在摄入过量Cr的风险。通过元素富集度分析,推测池南地区土壤硒含量与小麦籽粒中硒含量应该具备线性相关性,且该区小麦达到富硒水平,结合该区土壤Se含量认为池南地区具有发展富硒小麦的潜力。

碱熔-标准物质法-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定硅酸盐岩中10种主量元素

硅酸盐岩元素的准确测定是其地球化学分析研究的基础,其主量元素含量通常可以采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定,但其测定方法的系统性研究相对缺乏,尤其是样品前处理和基体干扰的有效消除两方面。前处理过程中,考察不同熔剂用量对硅酸盐岩样品的分解能力,发现当熔剂与样品比例达到6∶1后,熔珠为纯色透明,经稀硝酸提取后溶液澄清,确定了硅酸盐岩前处理时熔剂与样品的最佳配比。测定过程中,通过考察基体匹配法和标准物质法两种基体干扰消除方法对测定结果的影响,发现当采用与岩性一致或者接近的标准物质绘制校准工作曲线时,基体干扰消除效果更好,更适用于测定硅酸盐岩10种主量元素含量。据此,建立了硅酸盐岩经偏硼酸锂熔融,稀硝酸振荡提取处理,以标准物质法绘制校准工作曲线,采用ICP-AES法同时测定SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、CaO、K_(2)O、MgO、Na_(2)O、TiO_(2)、P_(2)O_(5)、MnO 10种成分含量的方法。对岩石标准物质GBW07107进行分析测定,方法的相对标准偏差(RSD)为0.17%~0.75%,方法检出限为0.001%~0.016%,满足硅酸盐岩样品元素定量分析的要求,而且操作简单快速,环境污染小,适用于大批量样品分析。

海南岛火山岩砖红壤铁质风化壳主量元素特征

通过对海南岛西北部火山岩砖红壤铁质风化壳剖面样品进行主量元素含量检测及风化特征指数、迁移系数计算,揭示海南岛火山岩砖红壤铁质风化壳的主量元素分布、风化强度和迁移特征。结果表明:风化壳主量元素以Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)为主,K、Na、Ca、Mg等易溶组分含量较低;Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)富集,SiO_(2)淋失,符合热带地区风化特征。风化层的化学蚀变指数(CIA)高达95%以上,铁铝率(Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3))上升,莫耳比率(BA)较低,硅铁铝率(SiO_(2)/R_(2)O_(3))、BA下降。以Zr为参比元素,Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)迁移系数大于1,最大可达4.039;Na_(2)O、K_(2)O、CaO、MgO、SiO_(2)迁移系数小于1,可低至-0.998。研究认为,海南岛西北部火山岩砖红壤铁质风化壳表现为典型的脱硅富铁,铁元素强烈富集,其他元素淋失明显,且铁、铝元素发生了的分异,是比较成熟的风化壳。

祁连山冰川中痕量元素的空间分布及其来源分析

痕量元素在山地冰川中的时空格局可以作为评价人类活动对大气环境影响的良好指标。为了研究祁连山雪冰中痕量元素的空间分布及其主要来源,2020年9月在祁连山的7条冰川,包括阿尔金山冰川、扎子沟冰川、老虎沟冰川、七一冰川、四号冰川、八一冰川和宁缠河3号冰川中采集表层雪样进行酸化处理,使用电感耦合等离子体质谱仪(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)测定了大量元素Al、Fe与痕量元素As、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn、Cd的浓度,并选用Jonckheere-Terpstra非参数检验来对比痕量元素平均浓度,数据结果表明祁连山西部扎子沟冰川和老虎沟冰川的痕量元素浓度较高,祁连山东部宁缠河3号冰川痕量元素浓度较低,痕量元素浓度总体空间分布趋势为西段>中段>东段。痕量元素总浓度的富集因子(Enrichment Factors,EF)表明,Co、Cr、Cu、Tl、Fe、Li、Mn、Mo、Sr元素主要受自然粉尘输入影响(EF<10),Pb、Cd、Zn元素受人为源影响较大(EF>10)。然后对痕量元素浓度数据进行主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),发现7条冰川的第1主成分中总浓度上有较高正载荷的元素主要来源于自然粉尘源,特别是新疆地区的粉尘,第2主成分则代表不同程度的人为源影响。最后结合后向轨迹的聚类分析表明,研究区主要受西风环流控制,痕量元素自然输入源主要来自新疆中部和北部的沙漠和盆地等,而人为源则包括河西走廊部分城市人类活动、交通运输排放、矿物开采和金属冶炼等。本研究为祁连山脉各分段地区冰川人类活动对环境的影响作用提供了数据支持,为祁连山地区的生态文明建设和社会经济的可持续发展提供了重要的科技支撑。

气体吸收-电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法测定电子工业高纯氩气中44种超痕量元素

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高,为能达到更低的检测下限,在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置,并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化后的气体吸收装置被完全吸收至5%硝酸吸收液中,吸收液可直接经ICP-MS/MS测定,并通过Std、He、NH_(3)、Cool、Cool NH_(3)等多种分析模式,有效消除了目标元素所遭受的多类型质谱干扰(多原子离子、双电荷、同量异位素等)。在优化的实验条件下,采样体积为89.4 L时,高纯氩气中44种超痕量杂质元素可获得的检出限为0.00002~0.0026 ng/L,较国家标准(GB/T 34972—2017)所规定的检出限范围低1~4个数量级,且所有目标元素均可获得优于0.999的标准曲线相关系数,加标回收率为90.1%(Zn)~118%(Na),相对标准偏差在0.68%(Cs)~14%(Zn)。优化后的气体吸收装置具有便携高效、功能多样、隔绝污染等特点,与ICP-MS/MS相结合实现了高纯氩气中超痕量杂质元素的稳定可靠测试,可为半导体、高纯材料等对气体纯度有极高要求的工业产品原料质控提供技术支持。

预氧化-熔融制样-X射线荧光光谱法测定铌铁中主次量元素

为简化传统湿法检测铌铁中主次量元素时繁琐的操作步骤以及解决X射线荧光光谱法检测时坩埚腐蚀、基体效应大、铌元素测定准确度差等问题,优化了预氧化、仪器工作条件,采用四硼酸锂、碳酸锂、五氧化二钒预氧化样品,四硼酸锂熔融制备玻璃片,X射线荧光光谱法同时快速测定铌、硅、磷、铝和钛等主次量元素的含量。取2.0000 g四硼酸锂、1.0000 g碳酸锂、0.5000 g五氧化二钒、0.2000 g样品,混匀后于950℃预氧化30~40 min。冷却至形成固体小球,放入盛有4.0000 g四硼酸锂的铂黄坩埚中,滴加0.225 g碘化钾溶液(300 g·L^(-1)),于1050℃预熔融120 s,熔融720 s,静置10 s。冷却直至形成玻璃片,脱模后按照优化的仪器工作条件测定。结果显示:5种元素的质量分数在一定范围内和荧光强度呈线性关系,相关系数均大于0.9990。标准样品中5种元素测定值的相对标准偏差(n=6)为0.26%~1.5%;方法用于标准样品和自制标准样品的分析,所得测定值与委外测定值进行比较,测定值偏差的绝对值均在系列标准GB/T 3654-2019的允差范围内。

辉光放电质谱法对粉状高温合金中14种痕量元素的相对灵敏度因子校正方法探究

该文通过辉光放电质谱法(GDMS)对3种不同粒度段FGH96高温合金粉末中14种关键痕量元素的相对灵敏度因子(RSF)进行了系统分析,并首次将不对称电荷转移(ACT)理论应用于镍基高温合金中Mg元素的RSF系数校正。实验结果显示,B、P、S等13种痕量元素的RSF系数基本不受粉末样品粒度影响,可以使用块状标准物质对其RSF进行修正。通过对不同Mg含量梯度的样品进行考察,对Mg元素的RSF系数提出了校准方案。考虑到基体元素Ni对Mg元素的影响,在准确度要求较高时应根据实际Mg含量高低及粒度段范围建立两套RSF系数进行修正。同时给出了两套RSF系数的参考值,对Mg含量3μg/g平均粒度200目的样品及30~300μg/g平均粒度-80~+120目的样品相应的RSF参考值分别为1.16和0.41。

母乳喂养对新生儿生长发育、营养状态、免疫功能及血清微量元素水平的影响

【目的】探讨母乳喂养对新生儿生长发育、营养状态、免疫功能及血清微量元素水平的影响。【方法】选取2019年1月至2020年12月在本院分娩的168例产妇及其新生儿,根据喂养方法将入选新生儿分为人工组(以配方奶粉人工喂养)与母乳组(完全母乳喂养),每组84例。随访6个月,比较两组血清中各项微量元素水平,观察两组新生儿的生长发育情况、免疫功能、营养状态的变化情况,统计两组新生儿出生6个月内疾病发生情况。【结果】母乳组新生儿出生后6个月血清铜、锌、镁、铁水平均高于人工组,差异有统计学意义(P<0.05)。出生后6个月,两组身长、体重均大于出生时,差异有统计学意义(P<0.05);两组身长、体重比较,差异无统计学意义(P>0.05)。出生后6个月,两组IgA、IgM水平高于出生时(P<0.05),人工组IgG水平低于出生后(P<0.05),母乳组IgA、IgM、IgG水平高于人工组(P<0.05);两组CD3^(+)、CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)高于出生时,母乳组高于人工组,差异有统计学意义(P<0.05);两组Kaup指数高于出生时,LAZ评分、WAZ评分低于出生时(P<0.05),母乳组Kaup指数、LAZ评分、WAZ评分高于人工组(P<0.05)。两组新生儿出生6个月内疾病发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】母乳喂养可增强新生儿免疫功能,维持正常的血清微量元素水平,改善营养状态。

金属材料中痕量元素的分析测定及其应用于质量控制与环境监测的研究

金属材料中的痕量元素对质量控制和环境监测具有重要意义。本文将探讨金属材料中痕量元素在质量控制和环境监测中的应用,包括其作为指标元素与它们在质量保证和环境评估中的关键作用。通过研究金属材料中痕量元素的含量和分布规律,可以实现对质量危害因素和环境污染源的可靠监测,从而保障产品的质量和环境健康。

X射线荧光光谱法测定超基性岩中14种主次量元素

本论文确定了X射线荧光熔片法测定超基性岩中Si、Ca、Fe、Ni、Co、V等14种主次量元素的方法。样品与助溶剂比例为1∶10,样品在700℃预氧化,1050℃预熔2 min,旋转、摇摆10 min,铂-黄金坩埚自然冷却制备玻璃样片。用国家一级标准物质和人工混合标样制备校准标准样片,建立校准曲线,用熔片法大大降低了矿物效应和粒度效应,用经验系数法补偿基体效应,检测元素除Co相关系数r=0.99665外,其他元素相关系数均大于0.999,本方精密度、准确度法满足化学分析要求。