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                      2016年01月13日 星期三
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                      地質所和南大科學家聯合探索出迄今最快的Li同位素分析流程

                      來源:地調局地質所 作者:朱志勇 發布時間:2019-08-01

                      近日,《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》发表了自然资源部中国地质调查局地质研究所朱祥坤研究员课题组与南大科学家联合探索出的关于Li同位素研究的新进展。

                      Li同位素之間相對質量差較大,在自然界中分餾可達70‰,它可應用在研究古海洋環境;重建古氣候;熱液過程(包括:水岩反應等);岩漿過程和陸殼增生;火山過程;俯沖相關的殼幔相互作用;成礦物質來源示蹤等一系列基礎科學問題上。然而動辄數天的分析流程使很多研究者望而卻步;對于高基體的樣品(比如:碳酸鹽)需要反複分離提純才能滿足分析測試需求,而且樹脂的過載常常會導致Li元素淋洗峰發生漂移。因而當前Li同位素分析非常耗時且對于高基體樣品需要慎重處理。

                      本次研究獲得兩項重要進展:一是利用疊柱法,讓上層層析柱吸附樣品中大量的基體,待Li等元素淋洗到下層層析柱之後,將上層層析柱物理去除,然後直接在下層層析柱上進行Li/Na的分離提純。經過數十次的優化,摸索出了能兼顧流速與分離效果的各項參數,實現Li元素的快速分離提純,以往由于高基體導致的Li淋洗峰漂移現象也得到了極大的緩解,高基體樣品可以像正常樣品一樣輕松處理;二是對于Li元素及Li同位素在等離子體中的分布規律進行了詳細研究,該研究對于如何在低信號強度下獲取最穩定最精確的同位素比值有重大指示意義,結合B,Mg,Cu,Zn,Sr等元素在等離子體中的縱向分布規律提出:元素在等離子體中的分餾並非受其自身的信號強度所控制,而是由等離子體的基礎物理參數(比如:電子、離子、氣體的溫度;電子密度等因素)所控制,有意思的是質量數大于和小于Ar的元素在等離子體中表現出相反的分餾行爲,表明Ar等離子體中Ar離子與分析元素之間可能存在競爭。利用兩項進展實現了Li同位素的快速分析,即使是高基體樣品也可當成普通樣品對待。

                      上述研究成果发表在国际知名同位素分析期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》上(Zhu, Z.Y.*, Yang, T*, Zhu, X.K., 2019. Achieving rapid analysis of Li isotopes in high-matrix and low-Li samples with MC-ICP-MS: new developments in sample preparation and mass bias behavior of Li in ICPMS。

                      原文鏈接:https://doi.org/10.1039/C9JA00076C