1 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008青海盐湖资源综合利用技术研究开发中心, 青海 西宁 810008
2 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008青海省盐湖资源化学重点实验室, 青海 西宁 810008
二维相关光谱技术（2D-COS）、 三维荧光光谱技术结合平行因子分析（EEM-PARAFAC）具有扩展识别重叠峰, 判断不同组分动态变化规律的技术特点。 因此, 2D-COS和EEM-PARAFAC分析技术可以用来分析溶解性有机质（DOM）结构组成和光谱变化特征。 采用溶解性有机碳（DOC）、 紫外-可见吸收光谱（UV）和EEM分析技术, 借助2D-COS和PARAFAC分析模型, 对青藏高原具有代表性的察尔汗盐湖、 西台吉乃尔盐湖和马海盐湖中DOM在盐田摊晒过程中的结构组成和光谱学变化特征进行了研究。 结果表明, 随着日照时间延长, 盐田中DOM和有色DOM（CDOM）含量逐渐升高, 且DOM的增长倍数明显高于CDOM。 在整个盐田摊晒阶段, 察尔汗、 西台吉乃尔和马海盐田中DOM和CDOM分别增长了1.5 vs. 1.0、 8.2 vs. 5.3和15.7 vs. 11.0倍。 此外, SUVA254、 HIX值在盐田中总体上呈现出逐渐减小的变化趋势。 2D UV-COS分析结果表明, 在察尔汗、 西台吉乃尔和马海盐田中, 吸收峰分别在230、 217和235 nm处的DOM变动较大, 变化顺序分别为228>229>230>231>232 nm & 235>234>233>232 nm、 200>216>300 nm和201>203>231>232>237>238>281>217 nm。 EEM-PARAFAC分析结果表明, 盐湖卤水中有5种荧光组分, 包括4种类腐殖质荧光组分, 分别是类海洋腐殖质C1（Ex/Em: 320/400 nm）、 类腐殖酸C2（Ex/Em: 250/400 nm）和C3（Ex/Em: 260/400 nm）、 疏水性腐殖酸C5（Ex/Em: 280, 360/430 nm）和1种类蛋白质组分C4（Ex/Em: 280/350 nm）。 其中, 尤以类腐殖质为主, 分别占总荧光组分的84.0%（察尔汗）、 87.2%（西台吉乃尔）和93.1%(马海)。 随着盐田日晒时间的延长, C1、 C2和C5在盐田中逐渐减少直至稳定不变。 其中, C2组分在盐田的尾卤阶段基本消失, 表明C2组分更加容易降解。 C3和C4在察尔汗和马海盐田的前期逐渐减少, 后期却略有升高。 相对来说, C3和C4性质相对顽固, 在盐田中降解程度远小于其他三个组分: 6.7%
二维相关光谱 三维荧光光谱 平行因子分析 溶解性有机质 盐田 Two-dimensional correlation spectroscopy Three-dimensional excitation-emission matrix fluor Parallel factor analysis Dissolved organic matter Solar ponds 光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3775
1 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008
2 青海盐湖资源综合利用技术研究开发中心, 青海 西宁 810008
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 青海省盐湖资源化学重点实验室, 青海 西宁 810008
柴达木盆地西部的南翼山地区油田水中碘资源丰富, 有极大的开发利用价值。 该油田水盐度高, 组成复杂, 现有碘的分析方法难以满足研究工作的需求, 建立准确分析南翼山油田水中碘浓度的方法是开展相关研究工作的基础和关键。 电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）具有分析快速、 线性范围宽、 样品基体影响小等优势。 然而, 由于碘属于高电离能元素, ICP-AES直接测定碘的灵敏度低、 检出限高, 不能满足样品中微量碘的分析要求。 借助自行设计加工的用于ICP-AES集进样、 化学反应和气液分离三种功能为一体的进样装置（其具有组成合理、 结构紧凑的优点）, 将碘离子氧化为碘单质导入ICP-AES中测定, 在提高有效进样量的同时降低了样品基体对碘测定的影响, 从而大幅降低了碘的检出限, 建立了ICP-AES快速测定油田水中微量碘的方法。 优化了氧化碘离子为碘单质所用酸和氧化剂的浓度, 最佳反应试剂为10 mmol·L-1 NaNO2和1 mol·L-1 HNO3。 I 178.276 nm处的检出限为1.65 μg·L-1, 一次测定所需时间三分钟。 采用部分因子实验设计详细研究了南翼山油田水中主要共存离子（如钾、 钠、 钙、 镁、 锂、 锶、 铵）及它们之间的交互作用对碘分析的影响。 在95%置信水平下, 发现钙对碘的测定存在显著性影响。 通过对样品进行适当的稀释可以消除钙和其他组分对碘准确测定的影响。 采用标准曲线法将建立方法应用于南翼山不同蒸发浓缩阶段实际油田水中碘的分析, 测定结果表明加标回收率为90%～104%。 实验建立的分析方法具有简便快速、 基体干扰小、 准确度高等优点, 为油田水中微量碘的测定提供了一种新的方法, 对于卤水碘基础数据的获得和碘分离提取工艺具有重要意义。
油田水 碘 电感耦合等离子体原子发射光谱 氧化 Oilfield brine Iodine Inductively coupled plasma atomic emission spectro Oxidation 光谱学与光谱分析
2021, 41(5): 1574
针对VSLAM视觉里程计中图像特征点匹配信息冗余、特征点误匹配率高导致里程计误差大的问题，提出一种基于ORB特征的改进视觉里程计算法。首先，针对在关键点提取过程中提取效率低和关键点分布不合理的问题，提出对图像进行模块分割，利用灰度变化率和子区域特征有效因子剔除低质量图像模块和关键点的方法。其次，针对在两帧图像匹配过程中对过多无效特征点进行匹配产生误匹配的问题，提出利用相机前一时刻位姿剔除当前帧图像中不在前一帧图像视野中的特征点。实验结果表明，改进后的视觉里程计算法较原始的算法在相机位姿估计中具有更高的精度。
信息冗余 特征点 剔除关键点 位姿估计 精确度 information redundancy feature point deletion of key point pose estimation precision
1 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008
2 青海省盐湖资源开发工程技术研究中心, 青海 西宁 810008
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008青海省盐湖资源开发工程技术研究中心, 青海 西宁 810008
柴达木盆地西部地区的南翼山油田卤水锂资源丰富, 共存元素复杂, 传统的火焰原子吸收光谱法在测定该体系中锂含量时, 基体干扰严重。 而且油田卤水在各蒸发浓缩阶段的离子浓度变化幅度较大, 一般的基体匹配法繁琐不便。 研究采用Design of Experiments(DOE) 实验设计, 通过干扰元素的显著性分析、 消电离剂的选择及干扰模型的建立, 对传统的火焰原子吸收测定锂的分析方法进行了优化。 运用部分因子实验设计研究了南翼山油田卤水中钙、 锶、 钾、 钠、 镁、 铵、 硼等主要共存离子及离子间交互作用对锂分析的影响规律, 考察了各干扰元素的显著性程度。 研究表明, 钙、 锶、 镁、 钠以及钙*硼在锂测定分析过程中存在显著干扰, 其显著性从大到小排序为钙>锶>镁>钙*硼>钠。 针对钙、 锶、 镁、 钙*硼干扰, 可加入消电离剂进行沉淀消除, 通过比较分析, 草酸钾作为消电离剂加入的除干扰效果最佳, 锂测定相对误差从-20.75%降低至-12.15%; 对于样品中的钠干扰, 运用响应曲面实验设计, 拟合方程建立干扰模型, 通过方差分析及拟合度分析, 回归方程各项p值均为0.000, 方程的R-sq, R-sq（调整）与R-sq（预测）分别为99.96%, 99.96%以及99.95%, 表明所建立的模型及方程各项显著, 且回归方程拟合度较好。 实验以各蒸发浓缩阶段的南翼山实际卤水与西藏龙木错实际卤水为样品, 对消电离剂和干扰模型进行实验验证。 结果显示, 加入草酸钾消电离剂后, 锂加标回收率在89.30%~98.60%之间; 使用钠干扰模型校正后, 锂加标回收率可提升至98.88%~101.40%, 表明锂测定的准确度得到大幅提高。 该方法不仅适用于南翼山油田卤水分离的整个过程, 也同样适用于其他盐湖卤水, 可以为盐湖企业锂元素的准确测定提供技术支持。
火焰原子吸收光谱法 DOE实验设计 油田卤水 锂 测定 Flame atomic absorption spectrometry DOE experimental design Oil-field produced brine Lithium Determination 光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2617
1 中国科学院 青海盐湖研究所 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 西宁 810008
2 青海省盐湖资源化学重点实验室, 西宁 810008
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 大连理工大学 化工学院, 大连 116024
采用水热法以氯化镁和氢氧化钙为原料制备了碱式氯化镁(BMC)晶须, 然后热解得到了纳米氧化镁。经透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)分析其粒径在20~40 nm之间, 暴露晶面族为{111}和{110}。通过热重差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及红外光谱(FT-IR)分析确定了碱式氯化镁晶须热分解过程分四步进行, 前两步分别脱去两个结晶水, 第三步脱氯化氢, 最后脱羟基水。采用Satava法和微分法对BMC晶须的热分解机理和动力学进行了研究, 得出第一步反应热分解机理为随机成核与随后生长、第二步为二维扩散、第三步为相边界反应、第四步为一维相边界反应。
碱式氯化镁 纳米氧化镁 热分解 晶须 水热法 basic magnesium chloride nano magnesium oxide thermal decomposition whiskers hydrothermal method
1 中国科学院青海盐湖研究所, 中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室, 青海 西宁 810008
2 青海省盐湖资源综合利用工程技术中心, 青海 西宁 810008
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 青海省盐湖资源化学重点实验室, 青海 西宁 810008
利用甘露醇法测定硼、 双指示剂法测定总碱度, 同时借鉴血清中HCO-3的检测方法, 建立了一种分光光度-滴定分析联用方法, 用于准确测定含硼盐卤体系中硼及CO2-3和HCO-3的准确含量。 以酚红为显色剂, 考察了测定波长、 显色剂用量、 显色反应温度、 pH等测试条件的影响, 并从浓度与吸光度的线性关系, 检出限及加标回收率等方面进行了系统研究, 结果表明: 在显色剂用量为1 mL, 控制pH 8.4, 室温下进行显色反应; 在波长558 nm处, CO2-3在0~10 mmol·L-1内吸光度与浓度有良好线性关系, 线性相关系数R2=0.999 8, 检出限为2.53×10-3 mmol·L-1。 样品加标回收率范围在97.75%~101.76%间, 相对误差在-1.67%~-1.95%。 该方法简便易行, 精密度好, 准确度高, 优化了共存硼体系中CO2-3和HCO-3含量的测定方法, 为含硼盐卤体系中体系碳酸根和碳酸氢根含量的准确测定提供了一种新的方法, 对于盐湖卤水的基础研究和实际应用提供了新的思路和实验方法。
分光光度法 滴定法 碳酸根 碳酸氢根 Spectrophotometry Titration Carbonate Bicarbonate 光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2194
1 中国科学院青海盐湖研究所, 青海 西宁 810008
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 青海铬盐高新科技股份有限公司,青海 西宁 810014
4 天津派森科技有限责任公司, 天津 301700
采用ICP-AES法同时测定工业铬酸钠溶液中微量Al, Ca, Fe, Mg, Si杂质元素。针对测定过程中存在的基体干扰、谱线干扰等问题, 通过实验确定了铬酸钠中微量的Al, Ca, Fe, Mg, Si的分析测试谱线: Al 167.079 nm, Ca 393.366 nm, Fe 259.940 nm, Mg 279.533 nm, Si 251.61 nm。实验用优级纯HCl将待测溶液调为酸性, 消除工业铬酸钠溶液酸度不稳定引起的测定误差, 采用标准加入法消除基体干扰, 探讨了Al, Ca, Fe, Mg, Si等五种微量组分检测方法标准曲线线性相关性、检出限、精密度以及回收率等分析指标, 详细研究了在选定分析谱线下, 标准加入法对铬酸钠溶液中Al, Ca, Fe, Mg, Si等微量杂质含量测定结果的准确性的影响。结果表明标准曲线呈线性关系(R2=0.998 8～0.999 6之间), 五种元素检出限在(0.013 4～0.028 0)mg·L-1之间, 11次测量标准偏差小于5.86%, 回收率在97.30%～107.50%之间。实验建立的分析方法的检出限、精密度、准确度均能满足分析测试要求;方法实用性强, 已经成功用于离子膜电解法中铬酸钠原料液微量离子检测;利用铬酸钠、重铬酸钠和重铬酸酐与溶液酸度的关系, 实验建立的分析方法还可拓展于重铬酸钠及铬酐甚至其他六价铬产品中Al, Ca, Fe, Mg, Si杂质离子的检测, 同时也可以扩展到上述样品中其他杂质元素的测定。
铬酸钠 微量离子 标准加入法 Sodium chromate Trace impurities ICP-AES ICP-AES Standard addition method
1 中国科学院青海盐湖研究所, 青海 西宁 810008
2 中国科学院研究生院, 北京
以低压聚乙烯粉镶边垫底粉末压片法制样, 用X射线荧光光谱法测定盐湖粘土矿物中主次组分含量的定量分析曲线, 测量了粘土矿物中As, Mn, Co, Cu, Cr, Dy, Ga, Mo, P,Pb, Rb, S, Sr, Ba, Cs, Ta, Th, Ti, U, V, Y, Zn, Zr, MgO, K2O, Na2O , CaO, Fe2O3,Al2O3, SiO2含量。 研究了各元素的谱线干扰特别是谱线的间接干扰, 同时提出了元素周期表中各周期元素相互之间干扰的判别方法； 使用α经验系数法及康普顿内标法校正基体效应, 经对国家标准物及实际样品进行分析, 测量值与标准值结果吻合。 方法的检出限和准确度均满足分析要求, 除了Mo, Cs, Ta ３个元素RSD较高, 其他元素RSD 为0.01%～5.45%。Minerals by X-Ray Fluorescence Spectrometry
X射线荧光 谱线干扰 盐湖沉积 粘土矿物 标准物质 X-ray spectrometry Spectral overlap Salt lake deposition Clay
1 中国科学院青海盐湖研究所， 青海 西宁810008
2 中国科学院研究生院， 北京100049
Mg， Ca， Sr， Ba同为碱土金属， 性质相似， 准确分析SrCO3产品中的Sr， Ca， Mg， Ba难度大， 分析繁杂。 文章采用人工合成配制系列标准样， 以硼酸镶边垫底的粉末压片法制样， 建立了准确分析SrCO3产品中主次组分的定量分析曲线， 可同时测量SrCO3产品中的Sr， Ba， Ca， Mg， Si， Fe， Al， S等组分。 由于SrCO3产品中Sr含量高， 按照仪器给定的测量条件进行测量产生谱峰饱和现象， 造成计数率溢出， 分析误差较大， 文章对Sr的分析条件进行了分析， 提出通过降低Sr的测定功率来降低计数率， 达到测量目的； 粉末压片制样分析SO4时， 随着测量次数的增加， SO２－4的结果呈递增趋势， 在文中提出了解决方法； 同时对自成特性很差的SrCO3产品的压片条件进行了讨论。 使用α经验系数法校正基体效应， 经对配制的合成样进行检验， 测量值与标准值结果吻合。 方法的检出限和准确度满足分析要求， 除SO２－4的 RSD＜9.0%， 其他主次元素RSD＜2.5%。
X射线荧光光谱 粉末压片 X-ray fluorescence spectrometry Pressed power sample SrCO3 Strontium carbonate 光谱学与光谱分析
2009, 29(8): 2268
