杨 怡 邱 荣 辜周宇 廖 瑞 周 强 史晋芳

(1.西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室,四川 绵阳 621010;2.西南科技大学 数理学院,四川 绵阳 621010;3.西南科技大学 制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室,四川 绵阳 621010)

随着核技术和原子能工业的发展,核工厂、核电站以及异常核事故等都会直接或间接产生含铀废水[1]。而铀具有放射性与化学毒性,水体中铀元素超标会对人类健康[2]和生态环境[3]造成严重损害。因此,对水体中痕量铀元素进行定性定量检测具有重要意义。目前,水中铀元素的常用检测方法有分光光度法[4-5]、激光荧光法[6]、高效液相色谱法[7]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[8]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[9]等,但这些传统元素检测方法普遍存在仪器造价昂贵、技术操作繁琐以及分析周期长等缺点。

激光诱导击穿光谱(Laser-induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是一种基于原子发射光谱学的分析技术,具有制样简单、快速、实时、原位、可远程、全元素同步分析等优点[10-12]。尽管LIBS技术在针对固态样品的元素分析方面具有明显的优势,但用于液体样品时,存在液体飞溅和振荡、等离子体发光猝灭等现象带来的自吸收、光谱强度稳定性差、信噪比低等问题,这会严重影响元素的定性和定量分析的准确性。研究者们提出了多种方法来改善LIBS 技术在液体中重金属元素的分析能力,包括电化学富集[13-15]、滤纸吸附[16]、石墨吸附[17]、螯合树脂富集[18]、明胶水凝胶富集[19]等。电化学富集方法分为电沉积和电吸附两种富集机制,它是利用外加电场使带电离子向相反电极移动,并沉积或吸附在电极表面,从而有效提高目标元素在表面的浓度。……