水溶液成分表面增强激光探针检测技术研究.doc

水溶液成分表面加强激光探针检测技术研究 水溶液成分表面加强激光探针检测技术研究 PAGE / NUMPAGES 水溶液成分表面加强激光探针检测技术研究 水溶液成分表面加强激光探针检测技术研究 激光探针 , 又称激光引诱击穿等离子体发射光谱技术 , 它作为一种新兴的光谱剖析技术 , 拥有及时迅速、原位、多元素检测等长处而被宽泛应用于各领域的检测。 但是该技术直策应用于水溶液成分检测时存在液面颠簸、液体溅射、等离子体淬灭等问题 , 而使等离子体寿命缩短、发射光谱强度减弱和颠簸增大 , 最后致使定量剖析探测敏捷度和正确性很低。为解决上述问题 , 本文以污水为背景 , 以重金属元素(Cu、Pb、Cd和 Cr) 为研究对象 , 系统研究了提升光谱强度和改良定量剖析性能的新方法 , 并实现了荒弃污水中稀土元素的迅速检测。详细研究内容以下 : 为了剖析影响传统激光探针方法检测水溶液中重金属 元素敏捷度的要素 , 对照研究了液面法随和雾化法液体检测方法。结 果表示 : 对比于气雾化法 , 液面法产生的等离子体拥有较低的击穿阈 值, 因此其发射光谱信号较强、探测敏捷度较高。但是该方法对元素 Cu、Pb、Cd和 Cr 的探测极限分别为 0.871 、16.084 、71.984 和 1.787 g/m L, 还没有达到《城镇污水办理厂污染物排放标准》的检测要求。为进一步提升激光探针重金属探测的敏捷度 , 提出化学置换 - 表面加强激光探针技术。对比于惯例表面加强激光探针技术 , 该方法将制样 时间由 15 min 缩短至 1 min, 而且有效地克制了基体效应。结果表示 , 该方法的探测敏捷度提升了 18~441 倍, 重金属元素 Cu、Pb、Cd和 Cr 的检测极限分别达到了 0.200 、0.136 、0.386 和 0.016 μg/mL, 除 Cd 外, 均达到国家污水检测要求。为深入研究表面加强激光探针技术的 加强机理 , 采纳 5 种不一样金属衬底 (Zn 、Al 、Mg、Cu和 Co)来协助表面 加强激光探针技术 , 经过研究不一样衬底协助对水溶液中重金属检测极 限的影响 , 发现不一样金属衬底协助下获取的元素探测极限体现以下趋 势:Zn<Mg<Al<Cu<Co 。进一步剖析发现 , 金属衬底的烧蚀阈值和等离子体击穿阈值越低 , 表面加强激光探针的探测敏捷度越高。针对传统表面加强激光探针技术定量剖析正确度差问题 , 提出滤纸协助表面加强激光探针技术。结果表示 : 利用滤纸作为液体与金属衬底 (Zn) 的传输媒介 , 可将表面加强激光探针技术的定量剖析正确度提升 约 50%。在此基础上提出原位多次制样方法 , 实现了水溶液中重金属元素 Cu、Pb、Cd和 Cr 的高敏捷检测 , 其检测极限分别达到 0.033 、 0.027 、0.018 和 0.019 μg/m L, 基本达到了国家检测的要求。最后将 表面加强激光探针技术应用于水溶液中稀土元素 (La 、Ce、Pr 和 Nd) 的检测 , 获取了比吸附法更好的定量剖析结果 , 稳固性和探测极限分 别改良了 45%和 64%。本论文所研究的表面加强激光探针技术协助新 方法—化学置换、衬底、滤纸协助等 , 明显提升了表面加强激光探针 的定量剖析正确度和探测敏捷度 , 有关成就为激光探针污水检测的实 际应用供给技术和理论支撑。