以金矿石中的金元素为研究对象, 基于灰色关联度和RSM模型提出原子吸收光谱法分析Au测定条件参数的多目标优化模型。 选取泡塑预处理方式、 振荡时间、 王水浓度和硫脲浓度为优化目标, 确定测量结果相对误差的绝对值为质量指标； 建立基于信噪比的正交设计试验, 分析试验结果的质量指标及对应的信噪比并进行量纲化处理, 计算灰色关联系数和关联度； 确定优化目标的极差分别为0.026、 0.116、 0.176、 0.375, 定性判断泡塑处理方式目标最不显著。 根据RSM模型确定王水浓度、 振荡时间、 硫脲浓度为单因素的Box-Behnken方法试验, 采用三因素三水平曲面设计对测定结果相对误差的绝对值进行分析, 制作显著水平表并完成响应曲面试验； 建立二次多项式回归方程的预测模型并进行显著性分析, 其F=217.24, p<0.000 1表明该模型具有高度的显著性, 模型的相关系数为0.996 9, 校正决定系数为0.992 4, 表明该模型可以解释超过99%的响应值变化； 绘制响应曲面图和等高线图对试验数据进行回归拟合, 通过响应曲面的形状和等高线的陡峭程度进行判定分析, 最终寻找最优化目标参数为王水浓度、 振荡时间、 硫脲浓度分别为11.33%、 27.39 min和0.97%时, 样品测量结果的相对误差最小。 模型验证结果表明, 在最优化目标参数条件组合下选择不同质量浓度的金矿石国家标准物质进行样品制备, 测定结果的正确度和精密度均符合DZ/T 0130.3—2006(地质矿产实验室测试质量管理规范), 表明基于灰色关联度-RSM模型对原子吸收光谱法分析金矿石中金元素的多目标优化参数准确可靠, 验证了该方法的科学性和正确性, 能够被应用于实际的生产中去。 该方法对于定性判断各条件参数间的主次关系, 定量计算各条件参数的最佳组合水平具有独特优势, 有望在寻找多目标优化设计参数领域的平台上发挥作用, 更加有效地确定最佳目标组合。

差分吸收光谱法(DOAS)是利用气体分子窄带吸收特征来测量气体浓度的一种光谱测量技术。本文介绍了DOAS的基本原理,利用MATLAB开发了一套苯、甲苯和二甲苯(BTX)DOAS数据处理程序,并将BTX浓度假设值与反演值进行对比分析,同时研究了入射光强变化和颗粒物参数对浓度反演的影响。结果表明:BTX浓度反演值与假设值具有良好的一致性,说明BTX-DOAS数据处理程序是正确的;通过数值模拟验证了DOAS中理论上无法直接推导的前提条件的正确性。

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。

气体的快速识别与检测已成为国内外研究者迫切解决的重大问题。随着光学技术的快速发展，气体光学检测技术以其高效率、多组分、高灵敏度等显著优势而成为气体检测领域的重要研究热点之一。本文介绍了气体光学检测技术的理论基础，并按主动式与被动式两大类综述了各种典型气体光学检测技术的工作原理及应用进展。运用这些气体检测技术，已经对几十种气体实现远距离、高灵敏度的连续实时监测，完成了多种场景下对气体成分、浓度、温度等参数的测量，有效减少了危险事故的发生。通过总结和分析现有气体光学检测技术仍存在的技术问题，对未来的发展趋势进行了展望。

为探讨锥栗不同授粉组合果实中矿质元素是否也存在花粉直感效应, 应用全自动间断化学分析仪和原子吸收光谱法测定了“华栗1号”、 “华栗2号”、 “华栗3号”和“黄榛”四个锥栗主栽品种自交、 异交以及自然授粉的子代坚果中主要矿质元素的含量。 结果表明, 锥栗不同授粉组合坚果的N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn和Mn八种矿质元素含量差异较为显著, 其矿质元素具有明显的花粉直感效应, 尤其是铁、 锌元素受花粉直感作用的影响较大, “华栗2号”ד黄榛”授粉组合果实铁、 锌元素含量最高, 分别为162.13和41.79 μg·g-1; “黄榛”ד华栗1号”授粉组合果实中Mn元素含量最高为165.67 μg·g-1, 为锰微肥的利用提供了参考; 通过主成分分析, 评价出19个组合中在矿质元素方面表现最优的授粉组合为“华栗2号”ד黄榛”。 该研究结果可为锥栗生产上合理配置授粉树和改善果实品质提供科学的依据。

以轻质溶剂辛醇为萃取剂, 建立了分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱分析法(LDS-DLLME-GFAAS), 并应用于生活用水中痕量Pb及Cd的测定。 在分散液液微萃取(DLLME)中, 以二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDTC)为螯合剂, 用微量注射器将辛醇和甲醇的混合溶液快速注入到样品溶液中发生雾化分散现象, Pb2+和Cd2+与DDTC的络合物被萃取到辛醇微滴中。 离心分离后, 以GFAAS测定萃取至上层辛醇相中的分析物。 实验考察了萃取剂种类和体积、 分散剂种类和体积、 pH、 DDTC浓度、 萃取时间等影响萃取效率的实验参数。 在最优实验条件下, Pb和Cd的检出限分别为0.15和0.03 μg·L-1, 富集倍数分别为87和48, 具有良好的线性和精密度。 该分析方法优势在于操作简便, 快速, 低成本, 高富集倍数, 萃取剂用量少, 已成功应用于自来水、 饮用水和南湖水中痕量Pb和Cd的检测。

以戊二醛(GLA)为交联剂, 将超支化聚酰胺(PAMAM)与壳聚糖(CS)相交联, 制备出新型的超支化聚酰胺接枝壳聚糖(CS-PAMAM)吸附剂。 通过扫描电子显微镜、 红外光谱对改性吸附剂进行形貌和结构表征。 结合火焰原子吸收光谱法(FASS)和紫外分光光度法(UV-Vis)研究其对孔雀石绿(MG)、 日落黄(SY)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。 讨论了实验条件对吸附效率的影响, 优化了实验操作参数(pH值分别为7.0, 2.0和6.0; 吸附时间分别为60, 60和30 min)。 在最佳条件下, 其对孔雀石绿(MG)、 日落黄(SY)和Cu(Ⅱ)最大吸附容量分别为515.30, 201.79和80.00 mg·g-1, 相比目前的文献报道, 具有一定的优势。 吸附基本符合Langmuir方程。

针对雾霾天气日益增多, 大气污染气体向颗粒物的转化在加快, 研究了一种大范围对其监测的差分吸收光谱方法。 差分吸收光谱法可以实时、 在线、 准确同时获取颗粒物光学特性和大气痕量气体浓度。 论文首先分析了双光路差分吸收光学遥感系统获取颗粒物绝对光强的原理, 然后研究了基于单光路测量大气吸收谱, 在干净天气状况下测量参考光谱, 利用能见度数据, 在550 nm波段处实现系统校准, 计算校准参数, 从而获得大气绝对吸收光强, 然后解析出大气总的消光系数。 再从总的大气消光系数中, 去除瑞利散射以及大气痕量气体吸收对消光系数影响后, 精确解析出颗粒物消光系数。 同时基于差分思想获取大气痕量气体的浓度。 最后把该方法应用于外场实验, 获取大气颗粒物在350～700 nm波段范围内消光系数和大气中NO2的浓度。 研究结果表明颗粒物消光系数的随着波长的增加而减少, 符合Angstrom公式。 该研究为分析大气气相/粒子非均相化学反应提供有力的技术支持。