為10~20Mpa，保壓時間為10~20秒。將制備得到的已添加標準的粉末，采用壓片機壓制成 圓片。
[0026] 本發(fā)明采用在氧化鉛粉末中，添加標準溶液后干燥壓片的方法制備與氟化鉛晶體 基體匹配的固體標準參考物質，并利用激光剝蝕電感耦合等離子體質譜分析氟化鉛晶體中 元素含量及分布。為了更有效的消除元素分餾效應，對于不同基體的樣品，應選用不同的激 光剝蝕條件。作為一個示例，例如激光剝蝕電感耦合等離子體質譜定量分析氟化鉛時儀器 操作條件為：激光剝蝕采用的是Cetac LSX-213nm型的Nd:YAG激光進樣系統(tǒng)，激光波長 213nm，激光能量40 %~80 %，激光頻率20Hz，剝蝕孔徑100~200μπι，掃描速率20~50ym/s， 線剝蝕方式，氦氣流量0.6~0.8L/min;ICP_MS為Thermo X series Π CCT型四級桿質譜， 氬氣為載氣，氬氣流量0.6~0.8L/min。
[0027] 本發(fā)明的方法制備的固體標準參考物質，采用激光剝蝕連續(xù)剝蝕160s，各元素的 RSD均保持在小于10 %。本發(fā)明制備的標準樣品具有穩(wěn)定性好(RSD〈 10 % )，線性范圍寬，線 性相關性好(R2 = 〇. 9987-0.9999)，重復性好等特點，可用于高純氟化鉛中元素的定量分 析，并通過選擇合適的儀器參數(shù)獲得穩(wěn)定的信號強度，得到缺陷氟化鉛晶體中元素的分布 圖。
[0028] 下面進一步例舉實施例以詳細說明本發(fā)明。同樣應理解，以下實施例只用于對本 發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本發(fā) 明的上述內(nèi)容作出的一些非本質的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。下述示例具體的 工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個示例，即本領域技術人員可以通過本文的說明做合適 的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。
[0029]儀器： (1) 激光剝蝕系統(tǒng):美國Ce tac公司LSX-213型號； (2) 電感耦合等離子體光譜/質譜(ICP-OES/MS):美國賽默飛公司X Series II型； (3) 手動壓片機：中國科奇公司769YP-30T型手動壓片機。
[0030] 實施例1 (1)適合于激光剝蝕電感耦合等離子體質譜定量分析氟化鉛晶體的固體標準參考物質 的制備。首先，分別稱取四份高純(99.99%)氧化鉛(PbO)粉末4g，倒入4個編號的干凈燒杯 中，分別向四份粉末中加入OyL，20yL，40yL和80μΙ^?度為lOOOmg L-1的混合標準溶液(美國 Inorganic Ventures公司濃度為lOOOrng I/1的多元素混合標準溶液）及20mL的去離子水 (18.25M Ω · cm)，然后攪拌20分鐘后，浸泡24小時，隨后將燒杯放在加熱臺上100°C (6h)后， 得到干燥的粉末。最后，稱取l.〇g的干燥粉末，使用手動壓片機，在15MPa壓力下，保壓15s， 得到直徑為1mm的圓片。
[0031] (2)性能考察。首先，將相同方法制備的圓片分別在激光下連續(xù)剝蝕，儀器的參數(shù)： 激光剝蝕采用的是Cetac LSX-213nm的Nd: YAG激光進樣系統(tǒng)，激光波長213nm，激光能量 40 %，激光頻率20Hz，剝蝕孔徑150μπι，掃描速率30ym/s，線剝蝕方式，氦氣流量0.7L/min; ICP-MS為Thermo X series Π CCT型四級桿，氬氣為載氣，氬氣流量0.8L/min。實驗表明， 采用粉末加標壓片后的樣品，在激光的連續(xù)剝蝕下，產(chǎn)生穩(wěn)定的信號，各元素的相對標準偏 差均小于10% (見圖2)。最后，將制備的得到的圓片制備成粉末，分別稱取0.15g固體標準參 考物質粉末于聚四氟乙烯的容器中，加入5mL HN〇3在100°C下加熱20min，然后滴加3mL H2〇2 直至樣品全部消解后定容100mL，采用電感耦合等離子體光譜/質譜（ICP-0ES/MS)，分析結 果見表1。
[0032] 表1 ICP-0ES法分析粉末加標壓片法制備的標準參考物質的分析結果
小于檢出限。
[0033] (3)實際樣品分析。首先，采用241%，211， 89￥，1()3詘，133以，1751^和2(^丨為待測元素， 利用如上制備得到的四種標準參考物質，以 2()8Pb元素為內(nèi)標元素，得到各元素的標準曲線 (見圖3)。其次，分別選取透明（樣品1號)及失透氟化鉛晶體(樣品2號）為待測樣品，儀器參 數(shù)同上所述，剝蝕區(qū)域(見圖4)為透明區(qū)域與失透區(qū)域的交界處，由于樣品1號為均勻樣品， 因此為得到樣品中元素含量，采用線剝蝕方式進行剝蝕。得到元素在晶體中的準確定量結 果(見表2)，如表2所示可以看出，在均勻優(yōu)質的氟化鉛晶體中元素的含量都較低，其中Cs， Bi的含量分別為0.002mg kg4，1.09mg kg"1。最后，對于2號失透氟化鉛晶體樣品，采用多線 掃描(選取25條線）的方式對樣品表面進行分析，得到樣品在剝蝕區(qū)域的元素分布及含量， 并采用Suffer 8.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理，得到元素的分布圖（見圖5)，結果表明，在2號樣品 中元素含量均高于1號樣品，并且元素分布非常不均勻（圖5中圖片顏色不均一），并且在某 些位置有明顯的富集。由圖5(e)(h)可得，圖片顏色偏中顏色坐標中上方顏色，說明元素含 量較高，Cs，Bi元素的含量分別為5mg kg"1和lOOOmg kg'明顯高于1號優(yōu)質晶體，Mg元素在 不透明區(qū)域處有幾處明顯的富集，如圖5(b)中所示，在圖片下方有幾處顏色明顯突出，黃色 更為明顯。結合圖4中得到的2好樣品在不同區(qū)域晶體的透過率曲線，可知元素含量較高的 區(qū)域透過率明顯較低。由此可以推斷，雜質元素的污染是導致晶體失透的原因之一。
[0034] (4)方法驗證。將透明及元素分布均勻的氟化鉛晶體置于球磨罐中研磨，震蕩頻 率:20Hz/s，震蕩時間：20s，得到粉末的氟化鉛樣品，稱取兩份0.15g于聚四氟乙烯的容器 中，加入5mL HN〇3在100°C下加熱20min，然后滴加3mL H2〇2直至樣品全部消解后定容lOOmL， 采用電感耦合等離子體光譜/質譜測定。并將得到的結果與激光剝蝕-電感耦合等離子體質 譜(LA-ICP-MS)結果比較。
[0035] 表2 LA-ICP-MS和ICP-0ES法分析透明氟化鉛定量結果比較
ο
[0036] 結果表明LA-ICP-MS和ICP-0ES法得到的元素含量較為一致。
【主權項】
1. 一種氟化鉛晶體中元素含量及分布的測定方法，其特征在于，采用氧化鉛粉末加混 合標準溶液制備而成的壓片作為固體標準參考物質，以氧化鉛粉末中的 2()6Pb作為內(nèi)標元 素，利用激光剝蝕電感耦合等離子體質譜法分析氟化鉛晶體中元素含量及分布。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化鉛粉末純度為99.99%以上。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，制備固體標準參考物質包括:將氧化鉛 粉末加入混合標準溶液和水至氧化鉛粉末被浸沒，攪拌，浸泡至少24小時，于100~120°C干 燥5~8小時，壓片得到固體標準參考物質。4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，加入的所述混合標準溶液的濃度和體積的 計算方法為： 標準物質定值yg/g=標準溶液濃度mgl^x標準溶液體積LX 10-3/氧化鉛粉末質量g。5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述混合標準溶液的濃度為1000 mgL -1 〇6. 根據(jù)權利要求3至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述壓片壓力為10~20 Mpa， 保壓時間為10~20秒。7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述激光剝蝕采用激光波長 213 nm，激光能量40%~80%，激光頻率10~20 Hz，剝蝕孔徑100~200 μπι，掃描速率20~50 μπι/s，氦氣流量0.6~0.8 L/分鐘。8. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述激光剝蝕采用線剝蝕、點 剝蝕、和/或面剝蝕方式。9. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，電感耦合等離子體質譜采用 氬氣載氣，氬氣流量0.6~0.8 L/分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氟化鉛晶體中元素含量及分布的測定方法，所述方法采用氧化鉛粉末加混合標準溶液制備而成的壓片作為固體標準參考物質，以氧化鉛粉末中的206Pb作為內(nèi)標元素，利用激光剝蝕電感耦合等離子體質譜法分析氟化鉛晶體中元素含量及分布。本發(fā)明采用簡單快速的標樣制備方法，得到性能穩(wěn)定，均勻性好的固體參考物質，且得到的標準曲線具有較好的線性相關性，從而對高純氟化鉛樣品進行定量及分布研究。本發(fā)明的方法可直接固體進樣分析，無需前處理，無需將固體制備成溶液，也可得到晶體表面元素的分布情況。
【IPC分類】G01N27/64, G01N1/28
【公開號】CN105572215
【申請?zhí)枴緾N201510938409
【發(fā)明人】汪正, 張國霞, 李青, 朱燕
【申請人】中國科學院上海硅酸鹽研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日