激光诱导击穿光谱技术用于环境污染中重金属元素检测研究

发布时间：2017-09-24 20:24

  本文关键词：激光诱导击穿光谱技术用于环境污染中重金属元素检测研究

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【摘要】：激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是近年来一种颇具发展前景的样品组分分析技术,具有快速、原位、在线、多元素同时分析等优点,待分析样品不受形态(固体、液体和气体)拘束。本文首先总结了激光诱导击穿光谱技术的理论基础和发展现状,介绍了四种常见的LIBS技术及其应用,本文利用其中三种实验方案对样品进行了实验研究分析,主要内容和结论如下:1.利用单脉冲LIBS技术对CuSO_4溶液中的Cu元素进行研究分析,以Cu I324.75nm和Cu I 327.40nm作为实验分析谱线,对激光击穿位置、激光能量和激光与光谱仪的延时等实验条件进行优化,并在优化条件下对七种不同Cu元素浓度的CuSO_4溶液进行了定量分析,得到检测限(LOD)为3.98ppm和6.81ppm。在相同实验条件下对混合溶液中Cu、Zn、Mg和Cd四种元素进行了多元素同时分析研究;2.利用双脉冲LIBS技术分析研究Cu元素浓度为2000.14ppm的CuSO_4溶液,将Cu I 324.75nm作为实验分析谱线,优化了双脉冲的能量比和脉冲间隔等两个参数,并计算得到LOD值为1.92ppm,并对比了不同激光波长组合条件下的检测效果;3.搭建静电辅助LIBS实验装置,分析CuSO_4溶液中Cu元素,以Cu I 324.75nm为分析谱线,研究静电辅助参数—电压和板间距、激光能量和激光与光谱仪的信号采集延时对光谱信号的影响,在最佳光谱强度的条件下计算LOD值为2.74ppm,实现利用静电辅助的方式提高LIBS的检测灵敏度。4.利用飞秒激光等离子体丝LIBS技术研究分析杨树叶片中所含重金属元素(Ca、Fe和Cr元素),通过测得元素谱线的光谱强度对比,得到同一杨树叶片叶茎和叶肉中所含Ca和Fe两种元素的浓度。据此,对长春市四个具有环境代表性地点的杨树叶片中金属元素进行定性分析。根据该四个地点的环境特点解释了杨树叶片内元素浓度差异的原因。
【关键词】：激光诱导击穿光谱 液体检测 定量分析 树叶检测 定性分析
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X830;TN249
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 引言7-8
• 1.2 激光诱导击穿光谱技术8-9
• 1.3 激光诱导击穿光谱技术的发展现状9-12
• 1.4 研究目的及内容12-13
• 第二章 单脉冲纳秒激光作用CuSO_4溶液的击穿光谱实验研究13-27
• 2.1 引言13
• 2.2 实验装置13-14
• 2.3 实验条件优化14-22
• 2.4 CuSO_4溶液的含量分析22-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 共线双脉冲纳秒激光作用CuSO_4溶液的击穿光谱实验研究27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 1064-1064nm激光组合的实验研究27-30
• 3.3 1064nm-355nm激光组合的实验研究30-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 静电辅助结合纳秒激光作用CuSO_4溶液的击穿光谱实验研究35-42
• 4.1 引言35
• 4.2 实验装置35-36
• 4.3 实验条件优化36-39
• 4.4 定量分析39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第五章 飞秒激光等离子体丝作用杨树叶片的击穿光谱实验研究42-47
• 5.1 引言42
• 5.2 实验装置42-43
• 5.3 定性分析43-46
• 5.4 本章小结46-47
• 总结47-48
• 攻读硕士期间的学术成果48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-51

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本文编号：913293