廢舊電池及生物小球藻中元素的LIBS技術(shù)分析.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文M.D.Thesis廢舊電池及生物小球藻中元素的LIBS技術(shù)分析廢舊電池及生物小球藻中元素的LIBS技術(shù)分析?QuantitativeelementanalysisinspentbatterychlellausingLIBStechnique彭玲玲彭玲玲PengLingling二零一二年六月二零一二年六月June2012?國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):10847007，108760281106401210964010

2、91126007)、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(批準(zhǔn)號(hào):20070736001)、蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室原子核理論中心基金及西北師范大學(xué)科技創(chuàng)新工程(批準(zhǔn)號(hào):NWNUKJCXGC0321)資助的課題.摘要II摘要激光誘導(dǎo)擊穿光譜是近幾十年興起的一種新型的原子發(fā)射光譜分析技術(shù)，因其無(wú)須樣品預(yù)處理、實(shí)時(shí)在線檢測(cè)、多元素分析、原位測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是辨別、定性和定量分析各種類(lèi)型物質(zhì)的有利分析技術(shù)。該技術(shù)適用于固體、液體、氣體、環(huán)境或者

3、地質(zhì)樣品的化學(xué)成分檢測(cè)。近些年，無(wú)論是分析應(yīng)用過(guò)程、微觀分析方面，或者是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用及星球表面遠(yuǎn)程分析等領(lǐng)域，LIBS技術(shù)都引起了廣泛的關(guān)注。本文利用Nd:YAG激光器以及配有1024像素ICCD探測(cè)器的光譜儀搭建了一套可用于樣品成分分析的LIBS實(shí)驗(yàn)裝置?；谠撎讓?shí)驗(yàn)裝置，論文主要研究了應(yīng)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對(duì)廢舊電池正負(fù)極和三種不同營(yíng)養(yǎng)方式下培養(yǎng)的小球藻中元素的快速檢測(cè)分析問(wèn)題。本文共分為六章，其主要內(nèi)容從以下幾點(diǎn)進(jìn)行了有意義的研

4、究：第一章主要介紹了原子光譜學(xué)應(yīng)用的發(fā)展歷史，以及LIBS技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn)，包括LIBS技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。第二章主要是LIBS的理論基礎(chǔ)部分，介紹了激光誘導(dǎo)擊穿等離子體光譜方法的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)。分析了激光誘導(dǎo)擊穿光譜的形成過(guò)程，介紹了激光誘導(dǎo)等離子體基本性質(zhì)及兩個(gè)重要參數(shù)，討論了光譜展寬機(jī)制和譜線的線型，介紹LIBS光譜的定性分析以及定量分析的幾種方法，并重點(diǎn)闡述了本研究所采用的自由定標(biāo)法。第三章主要是LIBS實(shí)驗(yàn)

5、部分，介紹了LIBS實(shí)驗(yàn)裝置，包括激光器系統(tǒng)、光譜信號(hào)采集系統(tǒng)以及外光路系統(tǒng)，并分析了不同系統(tǒng)對(duì)光譜信號(hào)的影響。第四章是我們的主要工作。定量分析了廢舊鋅錳電池正負(fù)極中重金屬元素和三種不同培養(yǎng)基條件的生物小球藻吸附的元素。測(cè)量了其LIBS發(fā)射光譜并對(duì)發(fā)射光譜進(jìn)行了定性分析，在廢舊電池中標(biāo)定出了Fe、Mn、Zn、V、Cr、Al、Si、Ca、Cu、Mg、Pb和C等元素，在生物小球藻中鑒別出了Fe、Ca、Na、Al、K、Mg、Mn和Cu等多種金

6、屬元素，這些元素以鹽的形式在生物樣品中有著豐富的分布；同時(shí)，C、H、P等與生物組織相關(guān)的元素也被檢測(cè)到。采用自由定標(biāo)方法計(jì)算了這些元素的相對(duì)含量。第五章介紹了對(duì)激光誘導(dǎo)Zn等離子體基本參數(shù)的自吸收修正。計(jì)算了ZnI328.22nm、468.01nm、472.22nm和481.08nm幾條特征譜線的自吸收系數(shù)。比較等離子體參數(shù)在加入自吸收修正前后的不同。最后，對(duì)全文的研究?jī)?nèi)容做了總結(jié)，并針對(duì)下一步的研究工作開(kāi)展提出了一些建議。關(guān)鍵詞：激光