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熱電離質譜儀(TIMS)硅鎢酸發(fā)射劑實現(xiàn)超微量樣品分析

作者:宋檢 時間:2022-12-09 來源:互聯(lián)網(wǎng)

鍶同位素比值(87Sr/86Sr)在地球科學、天體化學、環(huán)境化學、食品產(chǎn)地溯源、考古學等領域中具有廣泛應用價值。自1960年以來,熱電離質譜儀(TIMS)一直被視為87Sr/86Sr比值分析的基準技術,該方法不僅具有優(yōu)良的準確度,還具有*高的靈敏度。優(yōu)良的靈敏度是超微量樣品高精度87Sr/86Sr比值分析的前提。提升靈敏度的關鍵在于選擇適宜的發(fā)射劑改善Sr+在金屬絲帶表面的離子產(chǎn)額。傳統(tǒng)方法主要采用氟化鉭作為發(fā)射劑,但鉭發(fā)射劑無法滿足超微量樣品(≤200pg)的分析需求,盡管新型1013高阻能部分彌補靈敏度不足的缺陷,但其較窄的信號動態(tài)檢測范圍、較長的衰減時間、復雜的校正技術以及昂貴的價格制約了1013高阻的廣泛裝配和應用。這一技術瓶頸制約了相關學科的發(fā)展。

近日,中國科學院地質與地球物理所固體同位素實驗室教授級**工程師李潮峰及其合作者,發(fā)現(xiàn)采用硅鎢酸作為發(fā)射劑、以Re燈絲作為樣品載體,可實現(xiàn)超微量Sr樣品(30-200pg)的高精度87Sr/86Sr分析,與傳統(tǒng)的氟化鉭發(fā)射劑相比,硅鎢酸具有3個顯著優(yōu)勢:提高了3倍靈敏度,Sr離子產(chǎn)額可達~16%,鉭發(fā)射劑的Sr離子產(chǎn)額僅~5%;易于制備和純化,硅鎢酸是水溶性固體粉末,用高純水溶解后通過陽離子樹脂純化即可;硅鎢酸綠色環(huán)保無腐蝕性,而氟化鉭發(fā)射劑具有一定腐蝕性,需在氫氟酸介質中才能穩(wěn)定存在。

相關研究成果發(fā)表于Analytical Chemistry。

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