土壤重金屬銻和鈷元素具有潛在毒性和致癌性,嚴(yán)重威脅到植物生長和人體健康,近年來越來越受到人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的化學(xué)檢測方法往往缺少快速、高效的分析能力,盡管激光探針技術(shù)（Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS）具有制樣簡單、分析快速的優(yōu)勢,但對于難激發(fā)的銻元素和鈷元素,其光譜強(qiáng)度弱,且譜線干擾強(qiáng),難以滿足土壤檢測標(biāo)準(zhǔn)與實際需求。對此,本文系統(tǒng)地研究了土壤重金屬銻和鈷元素的高準(zhǔn)確度與靈敏度檢測的激光探針分析方法。主要研究內(nèi)容如下:為了實現(xiàn)土壤中銻元素快速定量分析,采用共振激發(fā)激光探針（LIBS assisted with laser-induced fluoroescence,LIBS-LIF）技術(shù)對其進(jìn)行檢測。將可調(diào)諧OPO脈沖激光調(diào)諧至231.15 nm波長,激發(fā)銻原子使之輻射出287.79 nm的原子熒光,有效地提高了銻元素原子譜線強(qiáng)度,消除了硅元素譜線干擾,檢出限達(dá)到0.221 mg/kg,分析靈敏度顯著優(yōu)于國家土壤限值標(biāo)準(zhǔn)10 mg/kg。由于鈷元素的譜線復(fù)雜,其共振激發(fā)的譜線組合方式多樣,因此對比研究了基態(tài)共振激發(fā)與激發(fā)態(tài)共振激發(fā)兩種方... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LIBS應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域

圖 1-3 論文結(jié)構(gòu)安排：第 1 章緒論，介紹課題研究背景，LIBS 技術(shù)原理檢測領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及存在的問題，本文的研究內(nèi)容方法，介紹課題所用實驗儀器裝置以及基礎(chǔ)實驗方法土壤重金屬銻的快速定量檢測研究，主要研究共振激定量檢測效果，并于傳統(tǒng)單脈沖 LIBS 技術(shù)做對比；檢測研究，基于共振激發(fā)方法，主要研究了鈷元素的基態(tài)激發(fā)與激發(fā)態(tài)激發(fā)的定性定量檢測效果；第 5 章檢測研究，在第 4 章的基礎(chǔ)上，主要研究土壤重金屬方法對不同種類土壤的有效態(tài)鈷含量的實際檢測應(yīng)用題的研究內(nèi)容與成果，做下一步工作展望。

后續(xù)內(nèi)容分別介紹了激光等離子體的特性、樣品制備方法、光譜方法以及定性定量分析方法等。實驗裝置 單脈沖激光探針實驗裝置圖 2-1 為傳統(tǒng)單脈沖 LIBS 實驗裝置示意圖，其中，激光器用于發(fā)射激光脈沖光路系統(tǒng)通過透鏡（f=25mm）將激光聚焦在樣品表面，用于燒蝕樣品并產(chǎn)生體；采集光路系統(tǒng)主要由透鏡與光纖構(gòu)成，用于將發(fā)射光譜耦合至光纖中，并譜信號；光譜儀和探測器用于采集從光纖輸入的等離子體光譜信號，并對其進(jìn)信號轉(zhuǎn)換；時序控制器用于實現(xiàn)對激光脈沖發(fā)射時間和光譜儀探測器的采集時確控制；計算機(jī)用于各部件的參數(shù)調(diào)節(jié)以及信號的分析和存儲；位移平臺用于品，通過 X-Y-Z 三軸的聯(lián)動控制保證每個激光脈沖都能在樣品表面燒蝕新的位

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙脈沖激光誘導(dǎo)土壤中Pb和Ba光譜增強(qiáng)研究[J]. 鄧承付,邱榮,王慧麗,郭德成,周強(qiáng),史晉芳,葉成,林小明,呂羅庚,王昶灃.  強(qiáng)激光與粒子束. 2019(01)
[2]土壤中微量元素錳的激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析[J]. 張保華,江永成,張先燚,崔執(zhí)鳳.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(06)
[3]鈷的神經(jīng)毒性及耳毒性[J]. 李鵬,丁大連,曾祥麗,Richard Salvi,Jerome A.Roth.  中華耳科學(xué)雜志. 2015(01)
[4]基于遺傳算法和偏最小二乘法的土壤激光誘導(dǎo)擊穿光譜定量分析研究[J]. 鄒孝恒,郝中騏,易榮興,郭連波,沈萌,李祥友,王澤敏,曾曉雁,陸永楓.  分析化學(xué). 2015(02)
[5]土壤中砷元素的激光誘導(dǎo)擊穿光譜測量分析[J]. 魯翠萍,胡海瀛,汪六三,劉晶,蔣慶,宋良圖,王儒敬.  強(qiáng)激光與粒子束. 2014(11)
[6]土壤中重金屬元素鉻的雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜研究[J]. 郭銳,宋海燕.  太原理工大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[7]激光誘導(dǎo)擊穿光譜結(jié)合PLS檢測土壤中的鉛[J]. 陳添兵,姚明印,周華茂,林永增,黎文兵,鄭美蘭,劉木華.  激光與紅外. 2014(05)
[8]全國土壤污染狀況調(diào)查公報[J].   中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2014(05)
[9]基于污染場地土壤中重金屬人體可給性的健康風(fēng)險評價[J]. 姜林,彭超,鐘茂生,姚玨君,夏天翔,賈曉洋,韓丹.  環(huán)境科學(xué)研究. 2014(04)
[10]基于等離子體錐形空間約束對土壤中Cr的LIBS研究[J]. 林永增,姚明印,陳添兵,黎文兵,鄭美蘭,徐雪紅,涂建平,劉木華.  光譜學(xué)與光譜分析. 2013(11)

博士論文
[1]基于共振激發(fā)的激光探針成分分析技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 李嘉銘.華中科技大學(xué) 2018
[2]激光探針高精度分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 郝中騏.華中科技大學(xué) 2016



本文編號：3218733