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基于同步辐射X射线荧光光谱和X射线吸收近边结构谱研究铅锌矿区浮萍中砷的耐受机制
储彬彬 , 罗立强 , 马艳红
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170025
水生植物浮萍能够富集高浓度的砷,是植物过滤修复技术的代表,其耐受机理备受关注。本研究利用同步辐射X射线荧光光谱(Synchrotron radiation X-ray fluorescence,SRXRF)和X射线吸收近边结构谱(X-ray absorption near edge structure,XANES)技术,开展了铅锌矿区天然富砷浮萍样品中砷元素的微区分布和形态特征研究。微区SRXRF分析了两个单片浮萍样品FP1和FP2,单点扫描时间分别为5 s和2 s,光斑尺寸分别为70 μm×80 μm和100 μm×100 μm;对FP2样品选择了6个位置进行了微区XANES单点形态分析,扫描的能量范围为11.81-11.96 keV;整体XANES形态分析是针对压片的浮萍样品,扫描的能量范围为11.67-12.27 keV。结果表明,浮萍样品整体和微区XANES数据均表明砷形态为As(Ⅲ);SRXRF微区分析发现浮萍中砷元素具有显著的叶脉分布特征,在一定浓度范围内,砷并不扩散到进行光合作用的叶肉中,有利于减轻砷对叶片的毒害作用,可能是浮萍耐受砷的一个保护机制。
关键词: 浮萍, , 微区分布, 形态
波长与能量色散复合式X射线荧光光谱技术测定海洋沉积物元素
张颖 , 朱爱美 , 张迎秋 , 徐磊 , 张辉 , 刘建兴 , 刘季花
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181492
波长与能量色散复合式X射线荧光光谱仪(WD-EDXRF)是一种先进的双核X射线分析技术,可对样品进行波长色散和能量色散同时测定。本研究优化了各元素波谱和能谱的条件,采用粉末压片法制样,使用α经验系数法及Rh靶Kα线的康普顿散射内标法校正基体效应,部分元素用多元回归进行谱线重叠干扰校正,建立了WD-EDXRF对海洋沉积物进行多元素同时定量分析的方法。本方法对稀土元素La、Ce、Nd、Y及其它微量元素的检出限均小于18 μg/g,轻元素Na、Mg的检出限小于15 μg/g,适用于绝大多数海洋地质样品的分析;对沉积物标样GBW07309进行精密度考察,除Cl和含量接近检出限的Mo元素外,其它元素的精密度(RSD,n=10)都低于9.4%;利用测量不确定度的评定方法,比较了标准样品的分析数据的扩展不确定度,大部分元素|En|≤1。对不同类型深海沉积物样品进行测定,测定结果与实验室电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析结果基本一致。结果表明,本方法能充分发挥波谱与能谱各自的优势,快速、准确分析海洋沉积物中多种元素,可满足大批量海洋沉积物样品测试的需求。
关键词: 波长色散X射线荧光光谱法, 能量色散X射线荧光光谱法, 海洋沉积物, 多元素分析
悬浮液进样-全反射X射线荧光光谱法测定膏霜类化妆品中的铅、砷和汞
王谦 , 郑琳 , 任飞 , 翁东海 , 许佳明 , 杨乐平 , 高佳男
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171353
建立了悬浮液进样-全反射X射线荧光光谱法(TXRF)快速测定清洁护理类膏霜化妆品中限用元素铅、砷和汞的方法。采用水-四氢呋喃-甲醇-Triton X-100混合溶剂均匀分散膏霜类化妆品。将分散后的测试液移入样品载体,干燥,利用共聚维酮减少汞在烘干过程中的损失和沉积物在石英载体上的扩散。研究了样品干燥造成的元素损失,以及Triton X-100和共聚维酮对减少元素干燥损失和分散沉积物的作用;讨论了基体效应、元素间的光谱干扰情况、内标元素及分析谱线的选择。采用基体加标的方法建立校准曲线,在一定范围内避免了软件解谱和厚样引起的误差。铅、砷、汞在0.01~1.60 μg/mL浓度范围内线性关系良好(R2≥0.998),检出限(S/N=3)分别为0.005、0.004和0.006 μg/mL,测定精密度(RSD,n=11)分别为7.8%-14.9%、6.6%-13.3%和7.6%-14.6%。采用本方法对膏霜类化妆品标准参考物质进行分析,并与标准方法(微波消解-电感耦合等离子体质谱法)的测定结果进行比较,本方法测定结果与标准物质和标准方法的结果一致。
关键词: 化妆品, , , , 全反射X射线荧光光谱法, 厚样
三维花状硅酸镁富集-X-射线荧光光谱法测定水中痕量铅锌铜
朱万军 , 翟晓颖 , 黄人瑶 , 冯拥军 , 袁懋 , 陈旭 , 杨文胜
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181285
X-射线荧光光谱(XRF)分析技术在自动化程度、分析成本和对环境的影响等方面具有明显优势,已被应用于现场快速检测中。但其用于直接测定水体中金属元素时,检出限过高,不能满足检测要求。本研究采用一步混合溶剂热法合成了三维花状结构硅酸镁(Three-dimensional flower-shaped magnesium silicate,3DFMS)纳米材料,以此材料作为吸附剂,选择性富集水中的Pb2+、Zn2+和Cu2+,使用便携式能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)仪直接分析测定。通过电子显微镜、氮气吸-脱附等对3DFMS的形貌和结构进行表征,并对富集-EDXRF检测中的实验条件进行了优化。优化后的条件为:吸附剂用量为100 mg,水样体积150 mL,pH=4,吸附时间为10 min。在优化条件下,测定Pb2+、Zn2+和Cu2+的线性范围为2.0~240 μg/L,检出限分别为0.57、0.69和0.76 μg/L。对各金属离子浓度为100 μg/L的试样连续测定5次,相对标准偏差为3.8%~5.0%,用于测定实际水样中金属离子的回收率为88.0%~118.0%。本研究建立的3DFMS富集-便携式EDXRF法快速简便,无有机试剂污染,成本低,适用于水体中痕量Pb2+、Zn2+和Cu2+的现场快速检测。
关键词: 三维花状硅酸镁, 固相萃取, X-射线荧光光谱法, 金属离子, 现场检测
液相色谱-串联质谱前驱离子扫描非靶向筛查卤代有机物
王昆 , 黄新文 , 林坤德
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181364
建立了液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)前驱离子扫描(PIS)非靶向筛查卤代有机物的分析方法。卤代有机物在PIS分析中产生的卤素碎片离子能通过PIS Q3预设的质核比通道(m/z 35、37、79、81和127),根据通过的质核比通道可判断卤代有机物种类,并获取其分子离子质核比信息,而非卤代有机物无法通过PIS Q3的筛选。当Q2碰撞能为50 eV时,PIS对卤代有机物具有较高的灵敏度。利用伯努利概型总结了不同卤代有机物的理论同位素峰数量和丰度比的规律,结合PIS分析结果可判断有机物携带卤素原子数量。本方法成功应用于实验室样品和海水中卤代有机物的筛查,未来有望用于其它环境样品中卤代有机物的快速筛检。
关键词: 液相色谱-串联质谱, 前驱离子扫描, 卤代有机物, 同位素丰度比
W/O/W型双乳液滴在微通道内生成过程的研究
刘赵淼 , 杜宇 , 逄燕
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171187
以双乳液滴为模板制备的新型腔室型微颗粒为物质封装提供了一个受保护的内部空间,研究三相流速对双乳液滴生成机制的影响,对合成单分散微粒及精确调控有重要指导意义。采用实验和数值模拟相结合的方法研究了三相同轴毛细管微通道内W/O/W型双乳液滴的生成过程,主要考察了三相流速对双乳液滴生成模式、尺寸的影响。结果表明,随着外相流量的增加,双乳液滴的尺寸急剧减小,频率显著增加,液滴生成模式由Dripping流转换为Narrowing Jetting流,双重乳液的单分散度降低。随着中间相流量的增大,双乳液滴外径大幅增加,而内径却呈相反规律变化,液滴生成频率先增大后趋于稳定。此时液滴生成模式由Dripping流转换为Widening Jetting流;当Q2/Q1>6后,将会生成多核型双乳液滴,在未添加表面活性剂的情况下,内部液核将自发相互融合。双乳液滴的内径随内相流量的增加而显著增大,在外部水相流量一定条件下,双乳液滴外径与内、中相流量之和成正比,与二者之比Q1/Q2无关。通过三相流量调节实现了对生成双乳液滴的尺寸规格、核-壳比率及其所含内部腔室结构等的精确操控。
关键词: 微液滴, 双乳液滴, 同轴流动, 数值模拟
衍生瓜环固相微萃取搅拌棒-高效液相色谱测定食品中残留雌激素
姚键梅 , 董美玉 , 张凌雪 , 何静 , 李涛 , 卫刚 , 董南
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181486
建立了基于单羟基取代七元瓜环的固相微萃取搅拌棒(SBSE)-液体解析(LD)-高效液相色谱(HPLC)-紫外吸收检测器(UV)同时测定动物源性食品(猪肉,鸡肉)中残留的3种雌激素(双酚A(BPA)、雌二醇(E2)和己烯雌酚(DES))的测定方法。以单羟基七元瓜环(Q7-OH)和羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)为固定相,采用溶胶-凝胶法制备了PDMS/Q7-OH涂层的固相微萃取小棒。萃取小棒表面粗糙、多孔、制备重复精度好(RSD ≤ 8.4%)、使用寿命长。萃取机理的考察实验结果表明,小棒萃取效率的提高源于七元瓜环对分析物具有较好的分子识别能力。在优化的实验条件下,建立的PDMS/Q7-OH SBSE-LD-HPLC-UV分析方法对3种雌激素的检出限为0.05~0.56 μg/L,富集倍数19~25倍,线性范围在0.2~5000 μg/L之间,RSD为3.9%~7.5%(n=5,C=100 μg/L),3个浓度水平的平均回收率(n=3)在72.7%~109.2%范围内。本方法简单、灵敏、选择性好,可用于动物源性食品(猪肉,鸡肉)中残留雌激素的检测。
关键词: 固相微萃取搅拌棒, 聚二甲基硅氧烷/单羟基七元瓜环涂层, 雌激素, 高效液相色谱, 动物源性食品
基于数字离子阱的双向解离技术研究
徐福兴 , 陈新 , 陈志扬 , 周鸣飞 , 丁传凡
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191016
在线形离子阱中,通过质量选择离子的碰撞诱导解离实现串级质谱分析。在现有的实验过程中,离子的碰撞诱导解离是通过在一对电极上加载偶极激发信号实现离子共振激发和碰撞解离,即单向离子激发。本研究基于数字离子阱技术,在线形离子阱的二对电极上加载离子激发电压,实现离子的双向共振激发,以提高离子的激发能量和碰撞解离效率。理论模拟计算和实验结果表明,在不同的q值和不同的激发频率下,双向激发获得更高的碰撞解离效率。此外,在q值为0.352、激发电压为0.5 V0-p、激发频率为107.93 kHz、解离时间为5 ms时,双向激发解离可以获得亮氨酸脑啡肽(m/z=556)更多的低质量数碎片离子峰,降低了离子阱质谱的低质量截止效应,显著提高了离子阱质谱的串级质谱分析性能。
关键词: 离子阱质量分析器, 数字离子阱, 碰撞诱导解离, 双向激发, 解离效率, 低质量截止值
聚乙二醇修饰氧化钨纳米探针的合成及用于胃肠道CT成像
张天琪 , 韩雪立 , 何洋洋 , 何晓静 , 王建秋 , 袁庆海 , 刘建华
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181483
随着现代医学以及纳米科技的发展,聚乙二醇修饰的纳米探针在分子成像领域引起了广泛关注,在胃肠道疾病的诊断和预后中发挥了重要作用。本研究构建了基于过渡金属氧化物的聚乙二醇修饰氧化钨纳米探针(PEG-WO3-x),用于胃肠道疾病CT成像分析。首先通过高温溶剂热方法合成氧化钨纳米探针,用聚乙二醇修饰以提高其在水中的分散性及稳定性。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和红外光谱等对合成的PEG-WO3-x进行了表征,通过组织病理学方法评价其在大鼠体内的毒性。结果表明,PEG-WO3-x具有较低的体内毒性。考察了PEG-WO3-x体外以及大鼠体内的螺旋CT成像效果,结果表明,PEG-WO3-x具有良好的胃肠道CT成像能力。PEG-WO3-x在螺旋CT对胃肠道疾病的诊断中具有良好的应用前景。
关键词: 过渡金属氧化物, 氧化钨, 纳米探针, 聚乙二醇修饰, 造影剂
电感耦合等离子体串联质谱法测定高纯稀土中铁的含量
陈文 , 樊小伟 , 郭才女 , 宋旭东 , 刘宜强 , 徐娜
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181724
针对四极杆ICP-MS法无法测定高纯稀土中的痕量杂质铁元素的问题,建立了电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)分析方法。采用氧气反应池的串联质谱技术,经优化仪器参数,确定O2流量为2.0 mL/min,基体进样浓度为3.00 g/L,以内标In校正;同时,选择丰度为91.68%的同位素56Fe+离子为分析目标,并计算出八级杆偏置负压Voct=-10 eV时产生的质心碰撞能量Ecm高于56Fe16O+反应焓ΔHr的3倍,提供的动能可确保利用O2碰撞反应与56Fe+生成目标产物56Fe16O+;再设置Q1=56/Q2=72,有效克服40Ar16O+40Ca16O+37Cl18OH+等多原子离子的质谱干扰,并准确测定了15种高纯稀土氧化物以及Ce、Nd、Y、Pr-Nd 4种高纯稀土中痕量杂质Fe的含量。在选定的分析条件下,校准曲线的线性相关系数大于0.9999,方法检出限(L0)为68 μg/g,精密度(RSD,n=11)为2.1%-4.3%,回收率为95%-105%。本方法操作简便、环保,适合高纯稀土及其氧化物中痕量铁的快速测定。
关键词: 电感耦合等离子体串联质谱, 高纯稀土, , 多原子离子干扰
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