紫外光诱导化学蒸气发生-电感耦合等离子体质谱分析法测定痕量锇和铅

摘要

进一步提高元素分析的灵敏度，降低分析方法的检出限，并将其应用于复杂基体样品中痕量及超痕量元素的准确分析，一直是原子光谱的主要研究方向。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)作为元素分析的重要技术，具有灵敏度高、光谱干扰小、分析速度快、多元素同时分析等优点。紫外光诱导化学蒸气发生(PVG)可将目标分析物通过光化学反应转化为挥发物形态，作为原子光谱的进样手段，具有进样效率高、方法简单、绿色和抗干扰能力强等优点。本文中，我们发展了新型的PVG技术，将其与ICP-MS联用，大大提高了目标分析物的进样效率，降低了样品基体对分析物准确测定的影响。方法成功应用于环境样品中锇(Os)和铅(Pb)的分析。具体工作包括以下两方面内容:
　　(1) Re-Os同位素体系在地表过程研究领域中的应用越来越广泛。由于Os在地质体系中的自然丰度很低及其在低温下易形成挥发性的四氧化锇(OsO4)等特点，为Os的测定带来了巨大的挑战。目前，Os的分析过程常伴随着灵敏度低、提取步骤复杂、流程空白高以及“记忆效应”严重等问题，因此发展准确和高灵敏的测定Os元素分析方法具有重要的意义。本文利用PVG结合ICP-MS，用于环境水样中Os的测定。通过使用5％的硝酸作为氧化剂，在紫外光的辐射下，使Os有效转化为具有挥发性的OsO4，并采用ICP-MS进行分析，这大大提高了分析的灵敏度，降低了分析的流程空白;文中还利用5％的氨水作为洗脱液，有效消除了传统Os分析中严重的“记忆效应”对分析准确度的影响。方法的检出限可达0.8 pg g-1。该方法具有灵敏度高和操作流程简单、安全等特点，适用于环境以及地质样品中痕量Os的测定。
　　(2) Pb由于其毒性、不可降解性及生物累积性，对海洋生态系统具有潜在威胁。阐明海水中Pb的分布及浓度特征对于确定污染物来源和污染物防治具有至关重要的作用。ICP-MS是环境样品中痕量元素分析最常用的方法。然而，海水样品中Pb浓度极低及其高盐的样品基体为Pb的直接测定带来很大挑战。本文利用镍离子辅助PVG结合ICP-MS，用于海水样品中的痕量Pb测定;通过使用15μg g-1镍离子和10％(v/v)甲酸的混合物作为光化学还原介质，有效消除样品基体对Pb的PVG抑制的影响，使得直接测定海水样品中的Pb成为可能。该方法的检出限可达0.003 ng g-1，该方法具有灵敏、简单的特点，适用于海水中痕量/超痕量Pb的分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 电感耦合等离子体质谱分析技术

1．1．2 电感耦合等离子体质谱分析技术的起源

1．1．3 电感耦合等离子体质谱分析技术的简介

1．1．4 电感耦合等离子体质谱分析技术的发展

1．2 化学蒸气发生

1．2．1 氢化物发生

1．2．2 冷原子蒸气发生

1．2．4 烷基化蒸气发生

1．2．5 其他化学蒸气发生法

1．3 紫外光诱导化学蒸气发生

1．3．1 紫外光诱导化学蒸气发生法的原理

1．3．2 紫外光诱导化学蒸气发生法的研究现状

1．4 本论文的研究内容和意义

第2章 紫外光诱导化学蒸气发生-电感耦合等离子体质谱分析法测定环境水样中的锇

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂与样品

2．2．2 仪器及工作参数

2．2．3 实验步骤

2．3 结果与讨论

2．3．1 消除锇的“记忆效应”

2．3．2 紫外光反应系统的优化

2．3．3 干扰研究

2．3．4 方法的分析性能

2．3．5 方法验证

2．4 本章小结

第3章 紫外光诱导化学蒸气发生-电感耦合等离子体质谱法直接测定海水中的痕量铅

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂与样品

3．2．2 仪器及工作参数

3．2．3 实验步骤

3．2．4 样品的制备和分析过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 紫外光反应系统的优化

3．3．2 方法的分析性能

3．3．3 方法验证

3．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果