LA-HR-ICP-MS小束斑锆石U-Pb年龄和微量元素的同时测定

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区分析技术在同位素、元素含量分析中得到了日益广泛的应用,锆石是该技术最重要的测试对象之一。利用LA-ICP-MS技术,可以实现锆石U-Pb年龄和微量元素含量的同时测定。目前所建立方法的激光束斑直径大部分在20μm以上,为了进一步缩小束斑直径,提高测试空间分辨率,建立适用于小颗粒锆石的原位U-Pb年龄和微量元素同时测定技术,将仪器灵敏度较高的高分辨率电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)和193 nm准分子激光器(LA)联用,采用10、16和24μm的束斑直径对标准锆石GJ-1、Plešovice、MUD TANK和Qinghu的U-Pb年龄和微量元素含量进行分析。获得的U-Pb年龄测试相对误差小于1.3%,206Pb/238U年龄测试精度良好,当激光束斑直径为24、16和10μm时,测试精度分别优于1.8%、2.9%和4.9%。微量元素含量结果和稀土元素球粒陨石标准化曲线趋势与已发表数据结果一致。本研究建立的方法所获得的年龄及微量元素含量结果可靠,空间分辨率高,可以为小颗粒锆石样品分析提供技术手段。

环境样品中铀的HR-ICP-MS测定

高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)是痕量元素分析的有效手段。本文采用HR-ICP-MS对环境样品(土壤、底泥、茶叶、地表水)中铀浓度和同位素比值进行了测定。土壤、底泥、茶叶样品采用微波消解法进行溶解;水样采用45μm滤膜过滤后直接测定。实验对样品制备、仪器参数设定、记忆效应消除、质量歧视效应修正等进行了探索,建立了环境样品中痕量铀浓度和同位素比值测定方法。土壤制样过程中铀的加标回收率为97.7%,铀检出限0.51ng·L^(-1)。

HR-ICP-MS对黄河甘宁蒙段过滤水和悬浮物中稀土元素含量测定与分馏作用研究

采用高分辨电感耦合等离子质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘肃、宁夏、内蒙古段12个采样点过滤水和悬浮物中稀土元素含量进行了测定,并对悬浮物中稀土元素的分馏作用进行了研究。结果表明:过滤水中稀土元素含量较低,含量最高的元素镧(La)浓度仅为32.0ng.L-1,稀土元素总量平均值为47.5ng.L-1,以包头磴口(S1)和三湖河口(S2)最高,分别为130.0和100.0ng.L-1,可能是由外源稀土进入水体所致;悬浮物中稀土元素总量平均值为167.8mg.kg-1,与中国土壤背景值相近,其中,甘肃什川桥采样点(S11)重稀土元素含量明显高于其他采样点,表明该采样点受到外源重稀土的影响。悬浮物中稀土元素球粒陨石标准化结果与中国土壤分布模式相同,表现为轻稀土元素富集,铕(Eu)中度亏损,铈(Ce)呈现弱的亏损,表明悬浮物中稀土元素主要来源于土壤风化作用。

HR-ICP-MS测定电子级氨中的痕量杂质

电子级超纯氨是半导体产业上游关键配套原材料,其痕量杂质含量直接影响材料的光学及电学性能乃至器件的使用寿命,是半导体产业链发展中一个重要环节。本文采用高分辨电感耦合等离子质谱仪(HR-ICP-MS)标准加入法检测电子级氨水中痕量杂质元素,回收率在92.1%~119.6%之间,重复性在0.2%~3.9%,检测限能满足电子级氨中杂质含量在(0.1~1.0)μg·kg^(-1)的测试需求。

HR-ICP-MS法测定水中痕量稀土元素

建立了高分辨率电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定地下水中15种痕量稀土元素的分析方法。结果表明:HR-ICP-MS法痕量稀土元素方法检出限极低(0.098~0.37ng/L);精密度好,RSD小于4%;准确度高,与理论值误差绝大多数在10%以内。宿州市浅层地下水测试结果显示,稀土总量低,轻稀土含量高于重稀土,且呈现Eu的正异常,可能与第四纪含水层中斜长石与地下水的长期作用有关。

HR-ICP-MS测定婴幼儿奶粉的有害金属元素

HNO3/H2O2作为消解剂对婴幼儿奶粉样品进行微波消解,然后应用高分辨电感耦合等离子质谱仪（HR-ICP-MS）对其中的铅、砷、镉、铍、铜五种有害元素进行检测,元素的回收率85.2%～110.7%,方法检出限0.3～4.5μg/L,精密度0.9%～4.6%。方法快速简便、准确率高、精密度好。

HR-ICP-MS测定高纯镍金属中的微量元素杂质

高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)是目前痕量元素分析的有效手段之一。本文采用HR-ICP-MS分析高纯镍金属中的12种杂质元素。镍金属的溶解采用微波消解法,组分不需须分离富集,定容后直接上机测定。实验优选了消解用酸的种类和浓度,优化了仪器参数,并对质谱干扰进行了研究。HR-ICP-MS对各元素的检出限在1.2 ng·L^-1~79 ng·L^-1之间,高纯镍金属中各杂质元素的含量介于1.1×10^-6至4.66×10^-4之间,镍金属纯度为99.93%。

高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)测定毫克级柴(煤)油中硫含量的方法研究

本文建立了一种适合毫克级柴 (煤 )油样品中硫含量的高分辨电感耦合等离子体质谱 (HR -ICR -MS)分析方法。本法使用专门设计的HNO3 -HC1-H2 O2 密封消解溶样体系 ,能使柴 (煤 )油样品中的硫化合物完全转化成水相中的硫酸根离子 ,使用HR -ICP -MS技术能够克服氧分子离子的质谱干扰 ,从而实现毫克级柴 (煤 )油样品中硫含量的测定。本方法对水溶液的检出限为 0 .0 19μg/mL ,回收率达到 97%～ 10 3% ,取样量为 0 .0 10～ 0 .10 0 0g时的分析范围为0 0 0 0 0 6 %～ 1% ,测量的相对不确定度不盱 7%。

HR-ICP-MS定磷法在定量检测DNA分子中的应用

建立了一种高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)定磷法检测DNA的方法。该方法简单、快速,不受生物实验中常用的TE缓冲液影响,且无需增加纯化及微波消解等繁琐的前处理步骤,定量DNA量值可溯源,最低检出限(LOD)达到0.000 32 mg/L,精密度达到2.15%,适用于定量低浓度DNA样品。该方法满足DNA实际定量测量的应用需求,为分子生物级别系列标准物质的定值提供技术支持。

HR-ICP-MS测定电子级N-甲基吡咯烷酮中痕量金属杂质

文章采用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)检测电子级N-甲基吡咯烷酮(NMP)中金属杂质元素,采用标准加入法进行定量测试,回收率为92.40%~110.25%,重复性相对标准偏差为0.19%~3.78%,检测限满足电子级NMP中金属杂质含量在0.1~1μg/kg级别测试需求。

微波消解-高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)法测定煤炭中35种痕量金属元素

高分辨电感耦合等离子体质谱可以区分干扰元素和目标元素微弱的质量数差别,能解决大多数多原子、氧化物干扰问题,在煤炭痕量元素分析领域受到关注,但煤炭样品中痕量金属元素尤其是稀土元素受到的质谱干扰挑战未被系统地报道。采用HNO_(3)-HF混酸微波消解煤炭样品,优化了消解时间、赶酸、复溶等前处理条件,研究了煤炭中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ga、Ge、As、Rb、Sr、Y、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Dy、Gd、Tb、Ho、Er、Lu、Hf、Tl、Pb、Th共35种痕量金属元素在低、中、高分辨率下的质谱干扰,采用高分辨率模式测定Ge、Nd、Eu、Gd、Ho、Er、Lu,采用中分辨率模式测定Ga,采用低分辨率模式测定其余元素,建立了高分辨电感耦合等离子体质谱法测定煤炭中35种痕量金属元素的方法。在优化的实验条件下,各元素标准曲线线性相关系数均在0.9999以上,检出限为0.001~0.082μg/g。选择煤炭标准样品(SARM 20)进行方法验证,测定结果的相对标准偏差为0.27%~6.3%,测定值与标准值基本一致,标准样品中无认证值的元素进行加标回收实验,加标回收率为85.8%~117%。选取俄罗斯其他烟煤、澳大利亚其他烟煤、蒙古炼焦煤、印度尼西亚其他烟煤4个代表性样品进行测试,分析了不同产地煤炭的痕量金属元素含量差异。Mn、Ba、Sr以及稀土元素的含量在4种煤炭中存在差异,可支撑煤炭原产地分析。

高分辨率电感耦合等离子体质谱法测定钨钼矿石中金属元素含量的试验研究

试验采用高分辨率电感耦合等离子体质谱法(High-Resolution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,HR-ICP-MS)测定钨钼矿石中钨、钼、锂、铬、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铷、铌、铟、锡、锑、铼、铊和铋等元素的含量。参考国家一级标准物质,对HR-ICP-MS进行数据比较和精确度验证,按照相关标准规定的方法确定HR-ICP-MS的检出限。结果表明,采用HR-ICP-MS测量钨钼矿石金属元素的相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)为0.86%~9.70%,各元素的检出限介于0.002~27.000 mg/kg,加标试验后的回收率损失小于2%,该方法可靠可信,准确度和精密度都能达到测试要求。

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定镍基高温合金中的痕量元素

本研究建立了高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)法测定镍基高温合金中痕量元素。采用盐酸、硝酸和氢氟酸溶解镍基高温合金样品,根据待测元素同位素丰度大、干扰小、灵敏度高的原则,优化各待测元素的同位素和分辨率,有效消除了绝大多数多原子和双电荷离子的干扰。另外,考察了基体、合金成分和溶样酸对待测痕量元素的质谱干扰,通过选取合适的内标133Cs,可以克服基体效应并降低信号漂移。利用甲基异丁基酮萃取Cd,萃取效率达99.7%,消除了镍基高温合金中主成分Mo的质谱干扰。各痕量元素校准曲线的线性相关系数均大于0.999,方法检出限为0.0021~0.074μg/g。用本方法分析镍基高温合金成分分析标准物质中的痕量元素含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)在2.9%~7.8%之间,测定值与标准值非常接近。该方法前处理简单、分析速度快、结果准确可靠,能够满足镍基高温合金中痕量元素的检测需求。

沥青铀矿的年龄测定方法改进

本文对核行业标准方法“沥青铀矿、晶质铀矿的年龄测定方法”进行了改进。主要采用同位素稀释高分辨等离子体质谱法（HR-ICP-MS）测定铀矿物中的铀含量，提高了测量的准确度，提高了分析速度。此外，改进了铀铅分离流程，降低了全流程本底，大大减小了样品用量，提高了TIMS法测定铅同位素组成的准确度。

黄河甘宁蒙段表层沉积物中稀土元素形态和分馏作用研究

应用BCR连续提取法和高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段12个采样点(S1～S12)水体表层沉积物中14种稀土元素进行了含量测定及形态分析,并对稀土元素的分馏作用进行了研究。结果表明:各采样点表层沉积物中稀土元素的含量顺序均相同,且12个采样点14种稀土元素的平均含量(mg.kg-1)依次为铈(Ce,66.4)>镧(La,35.8)>钕(Nd,28.6)>镨(Pr,7.88)>钐(Sm,5.87)>钆(Gd,5.01)>镝(Dy,4.53)>镱(Yb,2.86)>铒(Er,2.51)>铕(Eu,1.31)>钬(Ho,0.856)>铽(Tb,0.760)>铥(Tm,0.428)>镥(Lu,0.404),与中国土壤背景含量相近;各稀土元素残渣态含量最高,约为71.9%～93.9%,表明生物有效性较低,对环境影响较小;可还原态含量较低,分布于0.20%～3.87%之间,均值为0.83%;弱酸提取态与可氧化态平均含量相近(7.69%和7.61%),玛曲采样点(S12)可氧化态含量(16.1%)明显高于弱酸提取态(1.73%),相关性分析结果表明总有机碳(TOC)含量与可氧化态含量之间有显著正相关关系,相关系数在0.763～0.914之间。稀土元素分馏作用研究结果表明:黄河甘宁蒙段表层沉积物中稀土元素主要来源于土壤风化,表现为轻稀土元素富集,Eu中度亏损。球粒陨石标准化图解曲线显示金沙湾(S8)和包头磴口(S1)二个采样点中La和Ce可能有外源稀土元素进入,且各采样点重稀土元素均有一定程度的外源影响。

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定FCC催化剂中微量元素

建立了高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)法测定流化催化裂化(FCC)催化剂样品中Na、Mg、Al、P、Ca、V、Fe、Ni、Cu、As、Sb、Pb 12种微量金属元素的方法。样品用HNO3+HCl经微波消解后,试液直接采用HR-ICP-MS法同时测定上述12种元素,在高分辨质谱测量模式下避免了大量的谱干扰。研究了样品消解液所产生的基体效应,以Sc、Y、In、Bi作为内标元素校正了基体效应,讨论和确定了实验的最佳测定条件。结果表明,12种微量元素的检出限为0.022-62μg/l,加标回收率为91.8%-109.2%,相对标准偏差(RSD)小于3.5%。

高分辨电感耦合等离子体质谱法测量^(230)Th/^(232)Th比值及校正方法

快速可靠的230Th/232Th比值测定方法在230Th定年法中非常重要。实验室在前期工作基础上,建立了高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定天然样品中230Th/232Th比值的方法。影响230Th/232Th比值精确测定的主要因素是测量过程中强峰拖尾效应和仪器的质量歧视等。238U在236U处的强峰拖尾系数236U/238U可用于230Th/232Th比值的强峰拖尾校正,通过测量不同230Th/232Th比值的标准溶液可获得仪器测量230Th/232Th比值的质量歧视校正因子。采取四酸密闭消解法对砂岩样品进行消解,用Bio-rad AG 1×8 Cl-型阴离子交换树脂对钍进行分离,进一步纯化后稀释到一定体积在HR-ICPMS上进行测量。采用空白-标准-空白样品的测量模式对230Th/232Th比值进行测量。实验室标样的测量结果为(7.29±0.34)×10-6,与参考值(7.33±0.17)×10-6一致。

高分辨电感耦合等离子体质谱法测量放射性废液中239Pu与240Pu

^(239)Pu和^(240)Pu含量对分析放射性废液来源、选择后续处理工艺十分关键。本研究应用高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)直接测定放射性废液中的^(239)Pu、^(240)Pu含量。由于^(238) U与1 H结合产生的铀氢复合离子会对^(239)Pu、^(240)Pu造成同质异位素干扰,本研究通过测定铀氢复合离子产率进行质谱干扰修正,将^(239)Pu、^(240)Pu系列浓度标准扣除铀氢复合离子干扰后,分别绘制^(239)Pu、^(240)Pu质量浓度-计数率标准曲线。测量放射性废液样品时,先利用铀氢复合离子产率修正^(239)Pu和^(240)Pu的同质异位素干扰,再将样品计数率值代入标准曲线方程,计算得到放射性废液样品中^(239)Pu和^(240)Pu的质量浓度,最后计算^(239)Pu和^(240)Pu的活度。将质谱法与液闪法测量结果进行比对,结果表明,两者所测结果偏差小于4%,方法相对扩展不确定度为4.6%(k=2)。该方法制样简单,适用于辐射水平高、铀基体含量大的放射性废液中^(239)Pu和^(240)Pu的快速测量。