泡塑吸附-GF-AAS和ICP–MS法测定化探金的对比研究

王水溶样-泡塑吸附富集-硫脲解脱,较GF-AAS,ICP-MS测试化探金样品具有高灵敏度、低检出限和宽线性,结果精密度好,准确度高。

GC–ICP–MS法测定丙烯中的痕量砷化氢

建立GC–ICP–MS直接进样法测定丙烯中痕量砷化氢的方法。采用GS Gaspro毛细柱进行分离,气相色谱载气流速为3.5 mL/min,分流比为6∶1,ICP–MS积分时间为0.5 s,载气流速为0.83 L/min,增敏气为含有20%(体积分数)氮气的氩气,压力为206.85 kPa。砷化氢的检出限为0.09 nL/L,在5 nL/L和80 nL/L加标水平下的回收率分别为102%和104%,测定结果的相对标准偏差小于3%(n=6)。结果表明该方法简单快速,可用于丙烯中痕量砷化氢的测定。

HPLC–ICP–MS法测定农田土壤中甲基汞和乙基汞

采用HPLC 反相C18 柱分离、ICP–MS 检测,建立了农田土壤中甲基汞和乙基汞的分析方法.以0.5mol/L 的硝酸溶液为浸提剂,超声波提取1 h,在优化的仪器条件下测定,甲基汞和乙基汞的质量浓度在0.1～50ng/mL 范围内与谱线强度呈良好线性关系（r ≥ 0.999）,检出限分别为0.1,0.2 ng/mL ;加标回收率分别为89.26%～94.26%,76.88%～79.27% ;相对标准偏差分别为1.67%～2.38%,2.58%～3.84%（n=5）.该方法样品前处理简单、重现性好、检出限低、准确度高,适合于农田土壤中甲基汞和乙基汞的同时测定.

HPLC–ICP–MS法测定地表水体中砷的形态

建立了高效液相色谱和电感耦合等离子体质谱联用技术测定水中砷形态的方法.对高效液相色谱和电感耦合等离子体质谱的实验条件如流动相的pH 值及浓度、RF 功率、采样深度、载气和补偿气流速等进行了优化.测定5 种砷形态的线性范围为2.5～30.0 μg/L,线性相关系数大于0.999,5 种砷形态的检出限在0.10～0.15 μg/L 之间.对江、湖和河流3 类地表水体样品分别加入2.0,5.0,15.0 μg/L 砷形态混合标准溶液进行回收试验,加标回收率为91.6%～104.5%,测定结果的相对标准偏差为1.5%-4.6% （n=6）.该方法灵敏、高效,适合于水中砷形态的测定.

固体标准物质绘制工作曲线在ICP–MS法测定土壤中重金属的应用

采用ICP–MS测定土壤中重金属含量,土壤样品因成分复杂而存在一定的基体干扰,选择与土壤样品基体成分相近的固体标准物质绘制工作曲线,并与传统的用标准溶液绘制工作曲线法进行比较,结果表明用固体标准物质绘制工作曲线与用标准溶液绘制工作曲线一样,线性关系好,符合样品测定的要求;应用于ICP–MS测定7种土壤或沉积物样品中Cu,Pb,Zn,Cd,Cr,Ni含量的结果说明,采用固体标准物质绘制工作曲线法,除Cr外均存在较小的系统误差,但误差均在允许范围内,其中79%的分析数据的误差优于标准溶液绘制工作曲线法。

智能石墨消解–ICP–MS法测定空气PM2.5中的Pb和Cd

建立电感耦合等离子体质谱（ICP–MS） 测定空气PM2.5 中的Pb 和Cd 元素的分析方法.采用连续β 射线–DHS PM2.5 大气颗粒物浓度监测仪采集空气中的PM2.5,以智能石墨消解PM2.5 滤膜样品,ICP–MS 测定其中的Pb 和Cd 元素含量.在优化的仪器条件下,元素Pb 和Cd 标准曲线的线性相关系数均为0.999 9,检出限分别为0.018,0.52 ng/m3,满足HJ 657–2013 的要求.Pb 和Cd 的加标回收率分别为95.8%～101.4%,99.3%～104.9%,测定结果的相对标准偏差分别为4.20% 和2.38%（n=6）.对滤膜标准样品进行了测定,测定结果与标准值-致.该方法测定结果准确、可靠,可用于测定空气PM2.5 中的Pb 和Cd.

微波消解–ICP–MS法测定格隆溴铵注射液中的铬、镍、钼

建立了电感耦合等离子体质谱法测定格隆溴铵注射液中铬、镍、钼3种残留金属元素的方法。分别在0,500,1 200 W功率下,样品采用硝酸和过氧化氢混合溶液微波消解,在选定的仪器工作条件下测定。铬、镍、钼的质量浓度在5～200 ng/mL范围内具有良好的线性关系,相关系数不小于0.995,方法检出限为0.22～0.49 ng/mL,定量限为1.08～2.46 ng/mL。测定结果的相对标准偏差为1.4%～3.0%(n=11),样品加标回收率为92.88%～111.94%。该方法操作简单、快速,结果准确、可靠,适用于格隆溴铵注射液中铬、镍、钼的测定。

六极杆碰撞反应池–ICP–MS法测定海水中痕量金属元素

建立了直接稀释法测定海水中痕量金属元素Cr,Cu,Zn,Cd,Pb的方法。样品经稀释10倍后,使用基体匹配及内标校正,采用六极杆碰撞反应池–电感耦合等离子体质谱仪直接测定稀释后海水样品中的5种元素Cr,Cu,Zn,Cd,Pb。各元素在0.0~100μg/L范围内均呈现良好的线性关系,线性相关系数(r^2)均大于0.999 0,方法检出限为0.004~0.209μg/L。测定结果的相对标准偏差为2.4%~4.4%(n=6),加标回收率为92%~113%。该方法简单快捷,适用于近岸海水中痕量元素Cr,Cu,Zn,Cd,Pb的分析。

江西省上栗县七宝山铜多金属矿床矽卡岩LA-MC-ICP–MS锆石U-Pb测年及其地质意义

七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带东段。矿床为中酸性花岗闪长斑岩体侵入中二叠统碳酸盐岩地层中形成的斑岩+矽卡岩型矿床。本文采用LA-MC-ICP MS技术首次对含矿矽卡岩中的锆石进行了U-Th-Pb同位素分析,获得其年龄为166.28±0.67Ma,该年龄稍晚于本区花岗闪长斑岩的成岩年龄,早于本区成矿年龄,与钦杭成矿带东段同类型矿床的成岩成矿年龄相近,揭示了钦杭成矿带在该时期经历了一次大规模的岩浆岩侵位和成矿事件,为矿床的成因研究及找矿勘查提供了依据。

基于ICP-MS研究转炉钢渣微粉吸附镍和铅的动力学机理

随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重金属污染具有十分重要的意义。钢渣是炼钢过程中产生的一种副产物,其存在难以利用与附加值低的问题。同时加之管理制度的不健全,导致大量钢渣露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响。钢渣微粉具有比表面积大、多孔、化学活性高等特性,被广泛利用,可以成为吸附材料。本文以转炉钢渣微粉为研究对象,利用激光粒度仪、电感耦合等离子体质谱仪、比表面积与孔隙度吸附仪、X射线荧光光谱仪等测试转炉钢渣微粉的基本性质,重点研究转炉钢渣微粉添加量、重金属初始浓度、溶液pH和吸附时间对转炉钢渣微粉吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的效果,结合吸附动力学与吸附等温线理论揭示转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附作用机理,为处理镍、铅重金属污染和工业废水处理提供技术支持与理论依据。结果表明:当转炉钢渣微粉添加量大于12.5 g·L^(-1)、重金属初始浓度小于100 mg·L^(-1)、溶液pH大于3和吸附时间大于120 min时,转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附效果良好,即基本达到90%。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率由边界扩散和颗粒内扩散共同控制,吸附过程以化学吸附为主。转炉钢渣微粉的结构具有多孔性为物理吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)提供吸附空间,转炉钢渣微粉的化学成分不仅具有碱性与Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合产物,而且水化过程中CaO与SiO_(2)生成C—S—H凝胶,对Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合吸附与硅酸盐体系包裹。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)吸附可能存在多层吸附。吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的过程为优惠吸附,吸附容易进行,其理论最大吸附量分别为18.785和17.002 mg·g^(-1)。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定闪长岩中的高场强元素

闪长岩中高场强元素主要赋存在难溶的矿物(角闪石、锆石等)中。采用常规的密闭酸溶法导致高场强元素特别是锆、铪元素溶出率偏低。针对这一问题,根据高场强元素的赋存状态,首先增加预消解过程,其次对溶解样品所需试剂添加量(氢氟酸、硝酸)以及消解时间设计了3因素3水平的正交实验,从而得到最佳试剂添加量为2 mL氢氟酸和1 mL的硝酸,消解时间为36 h,影响高场强元素溶出率的最主要因素是氢氟酸。以在最佳前处理实验方案下溶样,在所溶解完全的溶液介质中添加浓度为0.1%的盐酸(体积比),以保证高场强元素在溶液里的稳定性。建立的方法用于北山地区闪长岩样品分析,并与碱熔、X射线荧光光谱法测定值对比,分析结果具有良好的一致性,方法检出限0.004~2.5μg/g,相对标准偏差1.5%~8.4%,加标回收率93.0%~108%。实现了闪长岩中高场强元素的准确分析。

基于破乳诱导萃取和ICP-MS/MS分析渣油中的微量金属元素

基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水相,采用ICP-MS/MS测定其中10种金属元素Na、Mg、Al、Ca、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn的含量。详细评估了破乳诱导萃取条件对渣油中金属元素萃取效率的影响,在串联质谱(MS/MS)模式下,利用氦碰撞气或不同反应气消除了金属元素的质谱干扰,采用标准参考物质NIST SRM 1634c(燃油中的微量元素)验证了方法的准确性,以微波消解技术处理渣油样品并采用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析验证了方法的可靠性。结果显示,金属元素在各自的含量范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数≥0.9997),检出限(LOD)为2.05~31.4 ng/L,NIST SRM 1634c的测定结果与标准参考物质提供的认证值及文献报道的参考值基本一致,置信度水平达到95%,ICP-MS/MS方法与SF-ICP-MS的对比分析结果无显著性差异。所建立的ICP-MS/MS方法操作简单,分析速率快,准确可靠性好,已用于渣油中多种金属元素的质量评价。

基于ICP-MS技术的六神曲中无机元素分析及其风险评估

对六神曲中无机元素进行分析并结合风险评估,为发酵类中药中有益元素的揭示、有害元素限量标准的制定提供依据。基于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,对不同来源六神曲中无机元素进行含量测定,结合多元统计分析,对无机元素的特征进行表征,并对其进行初步风险评估。结果表明:六神曲中无机元素整体趋势一致,对比相关标准产六神曲生品发现,Zn、Ba、Cu为主要差异元素;按部颁标准产六神曲生品与麸炒品差异明显,Zn、Tl、Cu为特征差异元素;Cu、Cr、As为按《浙江省中药炮制规范》产六神曲生品与炒焦品中主要差异元素。风险评估结果提示,六神曲中有害元素的风险较低。方法稳定可靠,不同制法、不同炮制品六神曲中元素分布特征呈现出一定的规律性与差异性,其中重金属及有害元素的风险基本可控。研究结果可为六神曲质量控制体系的完善及安全性评价提供参考。

MC-ICP-MS高阻放大器校正偏移对同位素测试的影响——以汞同位素为例

增益(Gain)校正有助于消除MC-ICP-MS不同高阻放大器之间的阻值差异,进而提高同位素分析的精度和准确度,但有关Gain的偏移和校正频率对同位素测试的影响和作用原理还缺乏系统认识。本研究结合本实验室Neptune Plus MC-ICP-MS的Gain校正数据,以实际测试的汞同位素数据为例,评估了放大器Gain校正系数偏移对同位素测试的影响。结果显示,当测试标样和样品的校正系数偏移幅度一致时,汞同位素测试结果基本无变化;当偏移幅度存在明显差异且单一放大器校正系数的相对偏移幅度超过–0.070‰~0.058‰时,汞同位素的测试结果大于分析误差。Gain校正系数单日的相对变化幅度(–0.028‰~0.028‰)可保证汞同位素测试结果小于分析误差,但长期的偏移却会导致汞同位素变化远超分析误差。此外,仪器的硬件、温度和真空度等也是Gain校正系数变化的重要影响因素,因此建议定期维护仪器,并每日进行Gain校正,以保证测试结果的稳定和准确。

改进ICP算法的激光雷达点云配准

针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达获取的点云数据进行预处理,利用平面拟合参数的方法去除地面点云;然后,利用NDT算法进行点云粗匹配,缩短目标点云与待匹配点云距离;最后,通过KD-tree邻近搜索法提高对应点查找速度,并通过优化收敛阈值,完成ICP算法的精匹配。试验结果表明,本文提出的改进算法相比于NDT算法和ICP算法,在点云配准速度和精度上有明显提高,且在地图构建上精度和稳健性更好。

ICP-MS法测定锁阳药材与饮片中的5种金属元素

以硝酸-氢氟酸-高氯酸为消解体系对样品进行处理,采用ICP-MS法进行测定。结果表明:5种金属元素均在0~500μg/L浓度范围内线性关系良好(r2>0.999);检出限在0.0031~0.0720μg/L;低、中、高3种浓度水平,5种元素的平均回收率(n=3)在93.75%~105.0%之间,重复性RSD(n=6)在1.2%~3.4%之间。结果表明,锁阳饮片是矿质元素含量丰富的药品及功能保健食品,其中锁阳药材:Zn>Cu>Pb>Ni>Cr;锁阳饮片:Zn>Cu>Pb>Ni>Cr。可见锁阳经过炮制加工成饮片,其金属元素含量变化趋势与原药材具有一致性。通过研究甘肃道地药材锁阳的金属含量,发现锁阳药材经地道炮制后,由有害金属导致的健康风险等级降低,增强了中药临床使用的安全性,本研究为道地药材的风险等级评估提供了实验基础与研究思路。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质样品中镉、铬、钨、钽和铌

地质样品成分复杂,各元素物理化学性质差异大,在有盐酸介质存在的情况下,敞口湿法一次消解容易出现易挥发元素Cd、Cr等测定结果不稳定,难溶元素W、Ta、Nb等消解不完全。以HNO_(3)-HF-HClO_(4)-H_(2)SO_(4)为消解体系,用电热板湿法重复消解样品,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定地质样品中不同性质元素Cd、Cr、W、Ta、Nb的分析方法。通过优化仪器参数条件,选择带碰撞池He气模式(KED),以50 g/L酒石酸为测定介质,采用三通在线加入^(103)Rh和^(185)Re内标补偿基体效应和信号漂移,解决了难溶元素W、Ta、Nb结果偏低、易挥发元素Cd、Cr结果精密度较差的问题。方法用于国家一级标准物岩石、土壤、水系沉积物质验证,相对标准偏差(RSD)小于8%,准确度(△lgc)均≤0.05,其测定值与标准值一致,用实际样品进行加标回收实验,回收率在93.0%~109%,方法检出限均小于多目标区域地球化学调查规范(DZ/T 0258—2014)中规定。方法的分析流程较简单,结果准确、可靠,可满足测定大批量地质样品中Cd、Cr、W、Ta、Nb元素含量的要求。

基于ICP-MS/ICP-OES及主成分分析法研究不同产地芡实15种元素的差异

通过分析比较不同产地芡实15种矿质营养元素的差异,完善芡实品质评价和质量控制标准体系。将芡实微波消解后,分别用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定其Si、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Se、Mo及Na、Mg、P、K、Ca元素的含量,并进行主成分分析。结果显示:芡实药材中富含人体必须的常量元素和微量元素,其中Na、Mg、P、K、Ca 5种矿质营养元素的含量明显高于其他元素。主成分分析表明,前4个主成分的累计方差贡献率为80.456%,可作为芡实矿质营养元素的综合评价指标。安徽阜南、江苏洪泽、湖北洪湖的芡实位列主成分函数分析综合评分前三名。结论ICP-MS和ICP-OES相结合的检测方法能够很好地实现芡实药材的质量控制。

右江盆地金、锑成矿过程:来自晴隆锑矿床和泥堡金矿床萤石LA-ICP-MS微量元素研究的制约

位于“滇-黔-桂”接壤处的右江盆地中发育大量的金、锑矿床,金、锑相互伴生,具共生分异特征。然而,金、锑之间的成矿联系和成矿过程异同仍需要进一步的研究工作。萤石作为热液矿床中广泛出现的脉石矿物,前人已经对其开展了大量的研究用于揭示矿床的形成过程。右江盆地中的晴隆锑矿床和泥堡金矿床具有相似的成矿时代以及围岩蚀变特征,是研究金、锑共生分异的理想对象。因此,本文选择晴隆锑矿床和泥堡金矿床中与成矿相关的萤石展开原位LA-ICP-MS微量元素研究,旨在揭示金、锑矿床成矿过程的差异。萤石矿物化学及阴极发光(CL)研究显示,晴隆锑矿床中与成矿相关的萤石沉淀可以划分为三个阶段,第一阶段稀土元素呈LREE富集HREE亏损的右倾特征,第二阶段呈“中稀土(MREE)”富集,第三阶段沉淀的萤石基本继承了第二阶段的稀土元素的配分特征,但ΣREE更低。整体上,随着成矿过程进行,三个阶段萤石ΣREE随着成矿过程逐渐下降,且均伴随Ce的负异常。泥堡金矿床中与成矿相关的萤石沉淀可以划分为两个阶段,第一阶段萤石稀土元素也呈右倾特征,第二阶段萤石呈MREE富集特征,整体上与晴隆萤石大致相似。不同阶段萤石Y/Ho、La/Ho、Tb/Ca和Tb/La图解显示,锑、金矿床中成矿早阶段和晚阶段萤石具有不同成因特征。其中,成矿早阶段萤石主要为热液充填成因,成矿晚阶段与水/岩反应密切相关,随着水/岩反应加剧,大量围岩组分进入流体形成晚阶段萤石。同时,这一过程导致成矿流体pH的逐渐升高和稀土元素总量的逐渐降低。综合分析认为,锑成矿流体为酸性流体,强烈的水/岩反应促使碳酸盐岩围岩溶解形成大量的萤石;同时成矿环境p H的增高和成矿流体温度的降低可能是导致辉锑矿大量沉淀的原因之一;而金成矿流体呈弱酸-中性特征,去碳酸岩化作用不彻底,形成少量萤石并伴生大量白云石,有利于大量含金黄铁矿的形成。通过对已有的锑矿床中辉锑矿及成矿阶段脉石矿物稀土元素研究数据统计发现,成矿阶段脉石矿物稀土元素呈MREE富集特征可能是大量辉锑矿对轻稀土元素(La)的富集作用所导致的。

适用于单个流体包裹体LA-ICP-MS分析的多元素流体包裹体标样合成及飞秒激光分析方法建立

单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在精准示踪成矿物质来源和精细刻画成矿过程方面具有独特优势,但目前流体包裹体标样的研究还较缺乏,制约了该分析方法的发展和应用。本文通过高温加热-淬火法,结合金刚石磨片打磨和HF酸蚀,在石英中合成了数量多、大小适中且多为规则状/椭圆状的适用于LA-ICP-MS分析的多元素(B、Na、K、Mn、Co、Rb、Sr、Mo、Cs、W)流体包裹体标样。合成的流体包裹体标样冰点相对标准偏差(RSD)小于2%,显示均一性很好。193 nm激光和飞秒激光对该标样进行对比分析,结果显示193 nm激光获得的元素含量相对误差绝大多数(>85%)在±20%以内,RSD变化在5%~17%之间,测试准确度和精度与国际同行实验室相当。飞秒激光获得的元素含量多数(>80%)相对误差在±30%以内,RSD变化在11%~25%之间,准确度和精度比193 nm激光略差,但与国际同行实验室相当甚至更优,表明飞秒激光分析方法是可行的。飞秒激光能够极大地提高流体包裹体分析成功率和效率,具有广泛的应用前景,值得开展深入研究。