电感耦合等离子体质谱(ICP—MS)新进展

用 研 究 》 比较 全 面 地 综 述 了 １ ； ０ ２ ０ — ８ ２ ０ — ７２
作 者 筒 介 ： 金 英 （ ９ ７ ） 男 （ 族 ） 河 北 饶 阳 人 ， 究 员 ， 士 生 导 师 ， 析 化 学 专 业 李 １５ ～ ， 汉 ， 研 博 分
型 化及 智 能 化 ； ）痕量 污 染 物 的 形 态 、 构 与 生 ５ 结
物 活 性 分 析 及 生 物 毒 理 检 测 技 术 。 以 上 ５个 方 面 ， 本 反 映 了分 析 化 学 的 前 沿 领 域 。 Ｉ — 基 ＣＰ ＭＳ
仪器 性 能 的改进 是 Ｉ — ＣＰ ＭＳ发 展 的 重 要 进 展 。为 降 低 接 口的 空 间 电荷 效 应 和 基 体 效 应 ， 在 仪 器 方 面 最 近 有 了 新 的 进 展 。 Ｎａ ｏ ｇ ｒｎ Ｐａ ｈ ｉ ｋ ｉ ｒ ｐ ａｒ ｓｔ和 Ｉ Ｐ ＭＳ 的 创 始 人 之 一 Ｒ．Ｓ ａ Ｃ — ． Ｈｏ ｋ， 截 取 锥 内 侧 ， 加 一 电 子 源 ｌ ， 减 小 ｕ 在 附 － 以 ７ ］ 空间 电荷效 应 ， 而 减小 基体效 应 和质量偏 倚 。 从
国化学 会所 属专业 杂 志发 表 的与 Ｉ — ＣＰ ＭＳ相 关
联 的 文 献 情 况 。 美 国化 学 会 所 属 杂 志 检 索 到 的 从
１９ ９ ６年 至 ２ ０ ０ ２年 ２月 发 表 的 与 Ｉ — ＣＰ ＭＳ相 关 联的文献有 ５ ０多 篇 （ 参 考 文 献 ） 见 。从 这 些 文 献 中可 以看 出 ， — Ｉ ＭＳ的 发 展 有 如 下 特 点 ： ＣＰ
信息处理技术不 断升级 。 （ ） 析 对 象 的 扩 展 ： 机 生 物 、 物 、 境 ２分 有 药 环
效 率 改 善 ２倍 ， Ｌ 的 传 输 效 率 改 善 ２ 而 ｉ ７倍 。使
用 流 动 注 射 法 进 样 ， 以减 少 基 体 固 体 在 接 口处 可 的堆 积 ， 即使 Ｎａ基 体 浓 度 高 达 １ ％时 ， 析 物 灵 分 敏 度 也 仅 损 失 １ 左 右 。 在 过 去 ，Ｃ — ５／ ９ ６ Ｉ Ｐ ＭＳ允 许 的最 大 基 体 浓 度 仅 为 ０ ２ ｌ 。在 此 之 前 ， ａ — ． － １ ］ Ｔ ｎ ｎ ｒ 其 同 事 们 ｌ 发 展 了 一 种 ３孔 接 口 ， 减 少 ｅ极 － ８ ］ 以
括 直 接 注 入 进 样 、 蒸 发 进 样 、 光 消 融 进 样 和 冷 激
单粒子分散 液滴进样等 。 （ ） 析 测 试 技 术 和 方 法 研 究 ： 素 形 态 分 ５分 元 析 、 位 素 稀 释 和 比值 测定 技 术 和 方 法 也 已 成 为 同 Ｉ — Ｓ测 量 技 术 发 展 的研 究 重 点 之 一 。 ＣＰ Ｍ 下面详 细介绍 Ｉ — ＣＰ ＭＳ的这 些 新 进 展 。
Ｓｅ ． ｐｔ ２００２
电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 （ＣＰ Ｍ Ｓ 新 进 展 Ｉ — ）
李 金 英 ，郭 冬 发 ，姚 继 军 ，曹 淑 琴 。
（ ．中 国 原 子 能 科 学 研 究 院 放 射 化 学 研 究 所 ， 京 １ ２ １ ； １ 北 ０ ４ ３ ２ ．核 工 业 北 京 地 质 研 究 院 分 析 测 试 中 心 ， 京 １ ０ ２ ； 北 ０ ０ ９ ３ ．核 工 业 化 工 冶 金 研 究 院 ， 京 １ １ ４ ） 北 Ｏ １ ９
［ 者简 介］ 作 ：李 金 英 ， ９ ７年 ３月 出 生 ， 族 ， ９ ２年 毕 业 于 清华 １５ 汉 １８
大 学 ， ９ ０年 硕 士 研 究 生 毕 业 ， 究 员 、 导 、 １９ 研 博 国务 院 政 府 津 贴 获 得 者 、 家 劳 动 人 事 部 “ 千 万 跨 世 纪 重 点 学 科 带 头 人 ” 养 对 象 国 百 培
查 找 。Ｉ Ｐ— Ｃ ＭＳ在放 射 性 核 素 中 的 应 用 专 著 ［ ］ ５ 和 在 稀 土 分 析 中应 用 的专 著 ［ ］ 明 了 Ｉ Ｐ ＭＳ ６说 Ｃ — 在 特 定 领 域 中 的应 用 已 经 形 成 规 模 。 淑 琴 在 博 曹
士 论 文 《 感 耦 合 等 离 子 体 光谱 法 和 质 谱 法 的应 电
试 的重任 。
在 他 们 的 实 验 中 ， 用 一 个 由灯 丝 组 成 的 电 子 使
源 ， 于 剥离锥 之后 ， 抑 制 Ｉ — 置 以 ＣＰ ＭＳ接 口 的 空 间 电 荷 效 应 。 在 这个 装 置 中 ， 电子 源 发 射 的 电 子
能 减 小 离 子 束 中 正 离 子 间 的排 斥 。 这 样 ， 子 的 离
文献 ， 以作 者 和 关 键 词 两 种 方 式 进 行 了排 序 以便
系统 论 述 了 Ｉ Ｐ ＭＳ的起 源 及 发 展 过 程 、 器 各 Ｃ — 仪
部 分 结 构 和 原 理 、 品 处 理 方 法 、 品 引入 技 术 、 样 样 干扰 及其校正 、 素分析 、 元 同位 素 比分 析 及 Ｉ — ＣＰ ＭＳ在 地 质 、 境 、 油 化 工 、 品科 学 和 冶 金 工 环 石 食 业 中 的 应 用 ， 的 专 著 Ｉ ］ 在 不 断 推 出 ， 映 新 １ 也 反 了 Ｉ Ｐ Ｍ Ｓ技 术 研 究 的 不 断 深 入 和 应 用 领 域 的 Ｃ —
分 析 技 术 作 为 分 析 化 学 中的 一 个 重 要 组 成 部 分 ，
其 发展前沿与分析 化学的前沿领域是 吻合的 。 但
是 ，Ｃ — Ｉ Ｐ ＭＳ作 为 一 种 广 义 的 原 子 光 谱 分 析 技 术
有 其 自身 的发 展 特 点 和 规 律 。 因此 ， 结 一 下 近 总 几年 来 Ｉ － ＣＰ ＭＳ 的 最 新 发 展 ， 助 于 了 解 Ｉ Ｐ 有 Ｃ — ＭＳ 的发 展 状 况 ， Ｉ — 使 ＣＰ ＭＳ更 好 地 承 担 分 析 测
２ １ 仪 器 性 能 的 改进 ． ２ １ １ 接 口性 能 的 改进 ．．
（ 展） 发 的分 析 化 学 技 术 主 要 有 ： ）时 间 、 间分 １ 空 辨 和 原 子 、 子 分 辨 的动 态 、 位 、 时 跟 踪 监 测 分 原 实
技 术 ； ）纳 米 材 料 及 成 像 技 术 在 分 析 检 测 中 的 ２ 应 用 ； ）超 痕 量 、 灵 敏 度 、 选 择 性 的 分 离 分 ３ 高 高 析 与 联 用 新 技 术 ； ）化 学 分 析 仪 器 的 小 型 化 、 ４ 微
交 流 活 动 ， 得 多 项 省 部 级 和 国 家 级 科 技 进 步 奖 ， 国 内外 相 关 学 获 在
术期刊上发表学术论 文 ７ Ｏ余 篇 。
摘 要 ： 文 综 述 了 电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 （Ｃ — ） 新 进 展 ， 论 了 未 来 Ｉ — Ｓ仪 器 技 术 的 发 展 方 本 Ｉ Ｐ ＭＳ 的 讨 ＣＰ Ｍ 向 和 新 型 仪 器 的 结 构 与 性 能 ， 及 化 学 前 处 理 技 术 、 用 技 术 与 形 态 分 析 等 Ｉ Ｐ Ｍ Ｓ 的 分 析 方 法 研 究 和 应 用 以 联 Ｃ — 趋 势 ， 出 了 Ｉ Ｐ ＭＳ 现 存 的 主 要 问 题 ， 讨 了 可 能 的 解 决 方 案 。 引 用 最 新 参 考 文 献 ６ 指 Ｃ — 探 ８篇 。 关 键 词 ： 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 （ＣＰ Ｍ Ｓ ； 述 ； 展 电 Ｉ — ）综 进
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第 ３期
李 金英 等 ， 电感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 （ — Ｓ 新 进 展 Ｉ Ｍ ） ＣＰ
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Ｉ － ＣＰ ＭＳ分 析 技 术 的 研 究 进 展 ， 绍 了 前 人 在 介
Ｉ － ＣＰ ＭＳ仪 器 及 其 接 口技 术 、 品 引 入 方 法 、 样 干 扰及 其校 正 、 素分 析 、 元 同位 素 比 分 析 和 形 态 分
２ Ｉ — Ｓ研 究 的 主 要 进 展 ＣＰ Ｍ
要 了解 Ｉ — Ｓ发 展 的 前 沿 ， 先 应 了解 美 ＣＰ Ｍ 首
传 输 效 率 和 分 析 物 离 子 的 灵 敏 度 在 全 质 量 范 围 内得 到 了显 著 改 善 。他 们 注 意 到 ， 附加 电子 装 置
启用 时 ， Ｍｏ ／ Ｍ 丰 度 比不 受 影 响 ， Ｍ ／ Ｍ 丰 度 比略微有 所增 加 ， 没 有产生 新 的背景 离子 。 而 使 用 超 声 波 雾 化 器 进 样 ， 于 ２ｍｍｏ ／ 的 基 体 对 ｌＬ
管 电 泳 、 相 色 谱 （ 高 效 液 相 色 谱 和 毛 细 管 液 液 含 相 色 谱 ） 气 相 色 谱 （ 固相 微 萃 取 毛 细 管 气 相 色 、 含
谱 ）离 子 色 谱 （ 离 子 排 代 色 谱 ） 流 动 注 射 等 。 、 含 、
（ ） 样 技 术 研 究 ：Ｃ — ４进 Ｉ Ｐ ＭＳ 进 样 技 术 仍 是 研 究 重 点 发 展 中的 进 样 技 术 （ 含 分 离 进 样 ） 包 不 ，
溶 液 ， 分 析 物 在 重 基 体 元 素 中 的信 号 抑 制 率 从 轻
９ ～ ９ ％减 小 到 ２ ～ １ 。 ０ ９ ０ 例如 ， ｂ Ｐ 的 传 输
（） 器性 能 的改进 ： 分辨 等离子 体质谱 １仪 高 仪 、 接 收 高 分 辨 等 离 子 体 质 谱 仪 和 飞行 时 间 质 多 谱 仪 的 使 用 增 多 ， 口技 术 进 一 步 改 进 ， 算 机 接 计
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第 ２ ３卷 第 ３期
２０ ０ ２年 ９ 月
质 谱 学 报
Ｊ ｕｒ ａ ｆ Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｓ Ｓｐ ｃ ｒ ｍｅ ｒ ｏ ｉｔ ｏ ｎ ｌ ｉ ｅ ｅ Ｍ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｙ Ｓ ｃｅ ｙ ｏ
Ｖ ｏ１ ．２３ Ｎ ｏ．３
析 等 方 面 的 工 作 ， 供 了 ４ ２篇 相 应 的 参 考 文 提 ６