混合水溶液中多金属元素的激光诱导击穿光谱

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随着工业的迅速发展,工业废水对水体和土壤污染日趋严重,直接威胁到人类的健康和安全。监控工业废水中重金属元素的种类和含量是对其进行正确处理的重要前提。因此,我们迫切需要一种可以快速而准确地检测废水中重金属含量的分析工具。传统的重金属检测方法检测精度高,但需要复杂的样品预处理过程,不具备快速、实时、在线以及多元素同时检测的能力,很难满足水污染在线监测的需要。激光诱导击穿光谱(LaserInduced Breakdown Spectroscopy)简称LIBS,因其高分辨率、高灵敏度且无须对样品进行预处理等优势被广泛用于痕量元素的定性和定量分析。本论文使用自制液相射流装置,运用纳秒单脉冲及双脉冲激光诱导击穿光谱技术对实验室配制的含有Cr,Cd,Fe,Ca,Al,Mn,Pb七种金属元素的混合溶液在348nm~411nm波段内进行分析。为了提升LIBS信号的信噪比,分别对激光脉冲能量、ICCD门延时、门宽、增益等实验参数进行优化,得到了最佳的实验参数:ICCD探测延时4200ns,激光脉冲能量30mJ,ICCD增益170,ICCD门宽3000ns。使用优化后的参数,得到的七种金属元素在竖直射流装置下的检测限,其值分别为Cr(0.427ppm)、Cd(41.231ppm)、Fe(4.155ppm)、Ca(0.018ppm)、Al(0.530ppm)、Mn(0.682ppm)、Pb(6.056ppm),体现了LIBS液体射流方式应用于水体中多种重金属元素快速检测方面的潜力,并为LIBS技术在工业废水检测方面的应用提供了依据和理论支持。
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