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?國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:10847007，108760281106401210964010

2、91126007)、高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(批準(zhǔn)號:20070736001)、蘭州重離子加速器國家實驗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: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)，因其無須樣品預(yù)處理、實時在線檢測、多元素分析、原位測量等優(yōu)勢，被認(rèn)為是辨別、定性和定量分析各種類型物質(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。近些年，無論是分析應(yīng)用過程、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探測器的光譜儀搭建了一套可用于樣品成分分析的LIBS實驗裝置?；谠撎讓嶒炑b置，論文主要研究了應(yīng)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)對廢舊電池正負(fù)極和三種不同營養(yǎng)方式下培養(yǎng)的小球藻中元素的快速檢測分析問題。本文共分為六章，其主要內(nèi)容從以下幾點進(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，包括LIBS技術(shù)的優(yōu)缺點和目前國內(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。分析了激光誘導(dǎo)擊穿光譜的形成過程，介紹了激光誘導(dǎo)等離子體基本性質(zhì)及兩個重要參數(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，并重點闡述了本研究所采用的自由定標(biāo)法。第三章主要是LIBS實驗

5、部分，介紹了LIBS實驗裝置，包括激光器系統(tǒng)、光譜信號采集系統(tǒng)以及外光路系統(tǒng)，并分析了不同系統(tǒng)對光譜信號的影響。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。測量了其LIBS發(fā)射光譜并對發(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，C、H、P等與生物組織相關(guān)的元素也被檢測到。采用自由定標(biāo)方法計算了這些元素的相對含量。第五章介紹了對激光誘導(dǎo)Zn等離子體基本參數(shù)的自吸收修正。計算了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，對全文的研究內(nèi)容做了總結(jié)，并針對下一步的研究工作開展提出了一些建議。關(guān)鍵詞：激光