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硫同位素组成

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硫同位素组成相关的资讯

  • 研究人员建立高精度测定汞同位素组成方法
    近期,中科院地化所研究人员针对贵州万山汞矿区汞的同位素地球化学循环,进行了详细而系统的研究。他们找到了示踪土壤汞来源的有效工具,并发现汞在水稻体内迁移转化过程可发生较大汞同位素变化,同时汞矿冶炼过程能导致汞同位素分馏。相关成果先后发表于《科学通报》、《环境科学与技术》等期刊。  据了解,该所环境地球化学国家重点实验室冯新斌课题组,率先在国内建立了高精度测定汞同位素组成的方法。目前,该技术已成功应用于典型生态系统的汞污染源示踪研究。  最近,研究人员又通过测定贵州省不同汞污染区表层土壤的汞同位素组成,发现不同汞污染区土壤汞存在不同的汞同位素组成特征。研究证实,汞同位素的&ldquo 质量分馏(MDF)&mdash 非质量分馏(MIF)&rdquo 二维体系,可能成为未来示踪土壤汞来源的有效工具。尤其是汞同位素的MIF特征,对于示踪和定量表层土壤大气汞的贡献率具有重要作用。  另一项研究则发现,汞在水稻体内迁移转化过程可以发生较大汞同位素分馏,从而为进一步解释汞在植物体内的迁移转化奠定了基础。通过分别测定土壤汞和大气汞的同位素组成,研究人员得出了水稻植株不同部位汞的二元同位素混合模型,并根据水稻不同部位汞同位素非质量分馏的强弱,估算了其大气汞的相对比例。  研究人员还通过测定万山汞矿的汞矿石和汞冶炼废渣样品,发现汞矿冶炼过程能导致汞同位素质量分馏,这对示踪汞矿区不同汞污染源的环境效应具有重要意义。他们还对汞矿区土壤中生物可利用态的汞进行提取,并测定了其汞同位素组成,为汞污染土壤修复技术提供了重要依据。
  • 硫同位素为华南雾霾研究提供新途径
    p style="line-height: 1.5em " 记者从中国科大获悉,该校地球和空间科学学院沈延安教授团队与美国同行等合作,在研究华南雾霾的物质来源和形成机制上取得重要进展。相关研究成果日前在线发表在国际学术期刊《美国科学院院刊》上。/pp style="line-height: 1.5em "  雾霾主要由硫酸盐、硝酸盐、有机碳和黑碳等组成,因此对硫酸盐的稳定硫同位素进行高精度的测定并探索其非质量分馏信号成因,对正确认识雾霾的来源和形成机制具有指导意义。放射性硫同位素35S只在高层大气生成,半衰期为87天,因此可以有效地对雾霾的来源及物理传输途径进行示踪。/pp style="line-height: 1.5em "  研究人员通过系统地测定华南气溶胶的硫酸盐、大气中的二氧化硫以及代表性稳定硫同位素,发现气溶胶硫酸盐33S和36S的异常组成与大气中二氧化硫的同位素组成不同。放射性35S分析结果显示,33S的异常组成与气团高度的变化密切相关,这说明二次硫酸盐形成过程中硫循环经历了在平流层的光化学反应然后沉降到对流层和地表。/pp style="line-height: 1.5em "  另一个重要发现是,36S异常与33S异常不存在相关性,但36S异常与硫氧化率及多种生物质燃烧示踪物(左旋葡聚糖、甘露聚糖、钾离子)的丰度均呈现强相关性。研究结果表明,在东亚及北美地区广泛观测到的气溶胶硫酸盐36S异常,主要是由化石燃料或生物质燃烧直接生成的一次硫酸盐气溶胶造成的。/pp style="line-height: 1.5em "  该研究不仅证明了硫同位素是追踪不同成因雾霾硫酸盐来源和形成机制的有力手段,还为雾霾的物质来源、传输途径和形成机制提供了新的研究思路和有力证据,对制定雾霾治理政策和措施具有指导意义。同时,不同硫同位素异常的不同成因,对探讨早期生命演化和地球早期25亿年之前大气的组成也具有重要启示。/pp style="text-align: right line-height: 1.5em "(记者吴长锋)/p
  • Picarro | 青藏高原冰川湖中CO2和CH4同位素组成及排放特征
    青藏高原是全球最大的高原,也是世界上最大的冰川聚集地之一。然而,近年来,随着全球温室气体排放的增加和降水量的减少,青藏高原的冰川融化速度加快,引起了广泛关注。青藏高原的冰川融化对环境和人类社会产生了广泛的影响。不仅导致水资源供应不稳定,还加剧了洪水和干旱的风险。同时,冰川融化减少了冰川的蓄水功能,使得干旱时期的水资源供应更加困难。此外,冰川融化还会影响有机/无机碳和CO2之间的碳平衡,但其中缘由,目前尚不清楚,科研学者对此进行了相关研究。青藏高原冰川湖中CO2和CH4同位素组成及排放特征河流、湖泊、湿地和水库等内陆水域被认为是大气中温室气体 (GHG) 的重要来源。内陆水域排放的二氧化碳 (CO2) 和甲烷 (CH4) 会影响当地大气中的温室气体水平,并影响不同生态系统之间的热交换。冰冻圈融化产生的温室气体排放在全球范围内引起了广泛关注,但目前对冰川化地区的研究有限。青藏高原 (TP) 的冰川面积在低纬度和中纬度最大,平均海拔高于 4000 m,由于快速变暖和降水模式的变化,TP的冰川正在经历严重的融化和迅速退缩。这就导致了大量冰川湖的形成和发展。从2008年到2017年,TP中的冰川湖数量以306个/年的速度增加,2017年有15,348个湖泊。在TP的冰川化地区进行的多项研究表明,冰川大量融化期间,会释放CH4并主要吸收CO2,这对全球碳预算具有重要影响。但是,目前尚不清楚冰川湖的形成会如何影响有机/无机碳和CO2之间的碳平衡,以及CH4和CO2的产生和消耗途径。基于此,研究人员于2022年5月首次对青藏高原13个冰川湖温室气体特征进行了调查。通过顶空平衡法测量了CO2和CH4浓度及其同位素组成(δ13C)( Picarro G2201-i碳同位素分析仪),估计了CO2和CH4通量,并计算了CO2和CH4的碳同位素分馏(ac),利用贝叶斯混合模型(MixSIAR)确定CO2源分配。收集水面下10 cm深度的水样,测定溶解有机碳(DOC)和溶解无机碳(DIC)浓度及其碳同位素组成和主要阳离子。原位测量了水pH、电导率、DO,TDS、温度、222Rn以及气温和风速。旨在了解青藏高原冰川湖CO2和CH4的排放特征,探索其潜在的生产和消耗途径。每个冰川区域所研究的冰川湖的位置。【结果】CH4 (a) 和 CO2 (b) 通量。CO2 和 CH4 的稳定同位素。基于MixSIAR 结果的青藏高原冰川湖中大气输入、DOC再矿化和CH4氧化对CO2的贡献百分比。【结论】本研究调查了青藏高原冰川湖中CH4和CO2的排放通量和同位素组成。结果表明了冰川湖CO2汇和CH4源的不同作用。CO2消耗率与北极冰川河流和湖泊相当,这表明CO2消耗可能是冰川地区的普遍现象。CO2消耗归因于化学风化。在气候变暖的情况下,随着冰川融化的加剧,冰川下的化学风化率预计会增加,因此,如果冰川湖是一致的CO2汇,碳封存将比本研究中估计的大。同时,TP气温升高可能会影响冰川湖中某些细菌的相对丰度,从而进一步影响温室气体排放或消耗。尽管在所研究的三个湖泊中捕获到了冒泡现象,但TP其余冰川湖通常都在轻微地释放CH4,且这种碳排放可能会被CO2消耗所抵消,从而对全球变暖产生负面影响。潜在的CH4厌氧氧化和低DOC含量可以部分解释这种低CH4排放。CH4产热起源仍需进一步使用δD-CH4或clumped isotopes进行限制。作为冰川湖CO2和CH4排放及同位素组成的首次原位调查,本研究中的湖泊代表了青藏高原的一个小型冰川流域,未来应对大型冰川区域进行长期调查以了解冰冻圈的碳相互作用和反馈。
  • 科学家采用多接收等离子体质谱仪,实现钛稳定同位素组成超高精度测量
    中国科学技术大学地球和空间科学学院特任教授邓正宾与多位国际学者合作,实现了钛稳定同位素组成的超高精度测量方法,应用刻画了地球形成早期到现代的地幔来源火成岩的钛同位素记录,揭示了地球地幔的运转模式是呈阶段性演变的以及现代板块构造体制下接近全地幔对流的模式只是地球演化近期的过渡状态。7月26日,相关研究成果以Earth’s evolving geodynamic regime recorded by titanium isotopes为题,在线发表在《自然》(Nature)上。  地球自外向内主要分为地壳、地幔和地核。其中,地幔在660公里处存在地震波速的不连续界面,将地幔分为上地幔和下地幔两个圈层。在地球地质历史中,上、下地幔的物质交换会影响元素在地壳和地幔中的分配,对于理解类地行星的动力学和热演化十分重要。地球化学研究发现现代深部地幔保留了地球形成早期的稀有气体或短半衰期放射性核素的同位素记录,意味着下地幔存在原始物质的储库;而地震层析成像研究发现俯冲板片可进入下地幔,意味着现今上、下地幔存在大量物质交换,且现有交换速率下地球早期形成的储库应难以在漫长地质历史中得到保留,与地球化学观察所得结论相对立。在地壳熔融过程中,钛稳定同位素体系存在显著分馏,是用来示踪地壳-地幔的物质交换的良好工具;钛作为难熔元素,在变质和水岩作用过程中不易发生迁移,通过钛稳定同位素研究可以得到地球形成以来相对完整的地壳-地幔物质交换记录,为长期争论的地幔内部物质交换问题带来新的约束。  邓正宾同丹麦哥本哈根大学等国际研究机构,采用最新一代多接收等离子体质谱仪开发超高精度钛稳定同位素分析方法,改进和优化样品处理流程和数据处理方法,将已有钛稳定同位素分析方法的分析精度提高了3-4倍以用来限定自然样品中微小的分馏信号。  利用新的分析方法,邓正宾等对24件球粒陨石样品的钛同位素进行标定,确定全硅酸盐地球的钛稳定同位素组成和现在的上地幔存在显著差别。在此基础上,科研人员对比研究了全球从太古代到元古代(38亿年-20亿年以前)的地幔来源火成岩以及现代洋岛玄武岩样品。结果发现,早太古代(38亿年-35亿年)的样品和球粒陨石的钛稳定同位素组成一致;在35亿年到27亿年之间地球地幔来源火成岩样品的同位素组成随着时间逐渐变轻,直到与现代普通型大洋中脊玄武岩接近;而现代洋岛玄武岩的钛稳定同位素组成与大洋中脊玄武岩存在差别,更接近全硅酸盐地球的组成特征(图1)。  结合已有大陆地壳生长模型,研究推测目前地幔中的钛稳定同位素组成的变化可能反映:地球太古代(38亿年至27亿年前)上、下地幔的物质交流处于受限的状态(图2,f=0.2);而该格局在现代已被打破,体现在现代洋岛玄武岩的钛稳定同位素组成存在较大范围。对比其锶同位素组成,现代洋岛玄武岩的钛稳定同位素组成变化无法单纯由沉积物或大陆地壳物质的再循环导致,代表了部分原始地幔物质的参与(图3)。这反映了现代地球内部原始地幔储库仍存在却在逐步被瓦解。  该工作基于同位素分析技术方法的突破,综合研究地球地幔来源火成岩在地质历史中同位素记录随着时间的变化,发现地球地幔的运转模式不是一成不变的,即现代深俯冲板片可以进入下地幔以及接近全地幔对流的格局只是地球演化近期的过渡状态而不完全代表地球早期的动力学特征。该工作弥合了地球化学和地球物理对地球内部过程约束的矛盾;同时,在此基础上,亟需对地球地质历史中地幔物质交换模式及其演化具体控制机制开展更多研究,以更好认识类地行星的地质和宜居性演化。  美国加州大学圣巴巴拉分校、英国卡迪夫大学、瑞士苏黎世联邦理工和法国巴黎地球物理学院的科研人员参与研究。图1.球粒陨石、古老地幔来演火成岩、现代大洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩的钛稳定同位素组成。图2.大陆地壳生长模型和地球地幔来源火成岩的钛稳定同位素组成随时间的演化。图3.现代洋岛玄武岩和大洋中脊玄武岩的钛稳定同位素和锶同位素组成,可见其钛稳定同位素组成的变化无法单纯由沉积物或大陆地壳物质的再循环导致。
  • 地质地球所提出硫化物颗粒的高精度硫同位素分析方法
    硫化物是自然界中常见的一类矿物,其形成往往与地质运动或生命活动相关。硫化物中的硫同位素组成是示踪生命活动,厘定地质过程的重要依据。传统离子探针硫同位素分析精度虽然可以达到0.1-0.2 &permil ,但其束斑一般为10-30 &mu m,不适用于微生物活动相关的微细硫化物颗粒(5 mm)和硫化物复杂环带等样品的硫同位素分析。纳米离子探针具有高空间分辨的特点,但通常其分析精度较传统离子探针逊色,前人在~2 mm空间分辨下,硫化物硫同位素分析的精度仅为2-4&permil ,制约了其在地球科学中的应用。  为获得更高的空间分辨和分析精度,中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室张建超工程师与其合作者以纳米离子探针为平台,开展了超高空间分辨与高精度的硫同位素分析方法研究。QSA效应(电子倍增器无法记录几乎同时到达的两个离子而造成的测量误差)是制约高精度同位素分析的关键因素,该研究创新性地提出了精确校正QSA效应方法,并成功研发了不同空间尺度内硫同位素高精度分析的实验方法,其空间分辨和外部分析精度分别为:~5 mm尺度内分析精度0.3&permil 、 ~2 mm尺度内分析精度0.5&permil 、 ~1 mm尺度内分析精度1&permil 。这一结果是同等空间分辨下最优的分析精度,处于国际领先水平层次,能够满足微米-亚微米尺度的硫化物颗粒(如草莓状黄铁矿)及复杂环带的高精度硫同位素分析的需求。  该研究成果近期发表在国际分析技术刊物Journal of Analytical Atomic Spectrometry 上(Zhang et al. Improved precision and spatial resolution of sulfur isotope analysis using NanoSIMS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2014, 29(10) : 1934-1943)。  地质地球所提出硫化物颗粒的高精度硫同位素分析方法
  • LI-2100 | 内陆山区径流稳定同位素的气候与景观控制
    水,我们生活中无处不在的重要元素。它润泽着大地,孕育着生命。然而,水的旅程并不仅仅局限于地表,它通过蒸发和降水,与大气、植被形成了紧密的互动。而这种互动的背后隐藏着一系列的谜题,需要科学家们通过不断研究来揭示。水同位素研究便是一种重要的手段,通过分析水中的同位素元素,科学家们能够了解水的来源、循环和变化。水同位素研究为科研人员提供了一种宝贵的工具,帮助他们更好地了解水、植被和气候之间的复杂关系。一起来了解一下,来自西北师范大学的研究团队,用全自动真空冷凝抽提系统(LI-2100,北京理加联合科技有限公司)做的相关研究。水资源是制约干旱区社会发展的主要自然资源,山区是内陆干旱区重要的水源涵养区,山区冰川积雪融水对干旱区淡水供应至关重要。随着气候变暖,冰川积雪融化加速,地表蒸散发增强,降水变异性加剧,气候变化将增强山区河流水文过程的复杂性。水稳定同位素是深入了解区域水文过程的有效方法,研究内陆山区径流同位素时空变化的主要控制因素,对认识内陆山区水文过程变化,合理调配干旱区水资源至关重要。基于此,在本研究中,来自西北师范大学的研究团队监测了中亚干旱区典型的内陆山区流域-西营河流域不同水体同位素数据(地表水、降水、地下水以及积雪融水)和相关水文气象数据,结合相关气象观测数据及植被覆盖指数(NDVI),评估气候和景观对内陆山区径流稳定同位素的影响。研究可以为厘清内陆山区径流稳定同位素的控制机制提供更全面的参考。01 不同水体稳定同位素组成西营河流域不同景观区域气象要素和水体稳定同位素特征。(a)不同景观区域气温、相对湿度以及降水量的变化;(b)不同水体稳定同位素在不同景观区域的组成特征,P为降水,R为径流,M为积雪融水,G为地下水;(c)~(e)不同水体δ2H与δ18O的关系,(c)为冰川-灌丛区,(d)为中高覆盖度草地-森林区,(e)为低覆盖草地-裸地区。02 不同景观区域的径流同位素组成西营河流域不同景观区域径流同位素随NDVI指数以及海拔的变化特征。03 气候对山区径流同位素的影响西营河不同景观区域气象要素与降水稳定同位素的相关性分析,(a)降水δ18O与温度,(b)降水δ18O与相对湿度,(c)降水δ18O与降水量04 自然和人为景观变化对径流稳定同位素的影响西营河流域不同景观区域LEL的变化,LELs为局地蒸发水线。(a)冰川-灌丛区(GSARs),(b)中高覆盖草地-林地区(MHGFARs),(c)低覆盖草地-裸地区(LGBARs)。X轴和Y轴上的柱状统计图代表δ18O和δ2H的分布曲线。西营河流域海拔变化对降水稳定同位素的相关性分析,(a)径流δ18O与海拔,(b)降水δ18O与海拔。西营河降水(a)和径流(c)d-excess的变化,以及西营水库入口(b)和出口(d)处径流水线的变化。研究结论本研究利用典型内陆山区流域不同水体稳定同位素数据,结合相关气象观测数据和植被覆盖(NDVI)数据,为进一步了解内陆山区流域径流稳定同位素变化特征及其控制机制提供了依据。在内陆山区流域,气候和景观特征会随海拔而产生显著差异。因此,我们认为,在内陆山区,径流同位素组成及其控制因素需要做进一步更深入的研究。本研究强调了气象要素以及地表景观的空间差异对内陆山区流域径流稳定同位素的控制过程。这些结果有利于全面认识内陆山区径流稳定同位素的控制机制。1、气象要素通过控制径流的蒸发过程和补给源同位素特征来控制径流同位素变化;2、在植被覆盖度较低的区域,地表景观特征通过改变补给源同位素特征来控制着径流同位素组成;3、在植被覆盖度较高的区域,地表植被覆盖通过控制蒸发过程来影响径流稳定同位素。
  • 同位素 | 利用稳定同位素研究亚高山生境植物水源差异
    水分是植物生长不可或缺的因素,水分有效性的波动直接影响植物的生长、数量和空间分布。在全球气候变化下,区域降水格局已经发生了改变。植物不同水源的贡献率反映了生态系统对气候变化的响应程度。因此,追踪和分析植物水源可以为研究全球气候变化提供参考。祁连山位于青藏高原东北缘,是中国西北地区重要的生态屏障。因此,研究亚高山生境植物水源对于理解祁连山生态和水文过程具有重要意义。已有很多学者利用氢氧稳定同位素(δ2H和δ18O)进行了诸如此类的研究,但关于亚高山生境不同坡向植物水源的研究鲜少报道。基于此,在本研究中,来自西北师范大学和中科院西北生态环境资源研究所的研究团队监测了青藏高原东北缘祁连山东段冷龙岭北坡的上池沟(37°38′10″N,101°51′9″E,3080 m a.s.l.,图1)的降水、土壤水、木质部水、降水和泉水的稳定同位素组成以及相关环境变量(气象和土壤水变量),利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取土壤和木质部中的水分,并利用ABB LGR T-LWIA-45-EP液态水同位素分析仪测定所有水样的δ2H值和δ18O值。基于这些数据,分析了不同水体稳定同位素的变化,并利用多源线性混合模型(IsoSource)计算不同水源对植物的相对贡献率。本研究目标是:(1)观察相同和不同生境下亚高山灌木的水源以及(2)研究亚高山灌木对水源变化的适应性。图1 研究区和采样点位置。【结果】图2 不同水体δ2H和δ18O之间的关系。图3 半阳坡和半阴坡不同亚高山灌木的水源。表1 亚高山灌木主要水源及其贡献率。图4 5-12月半阳坡不同亚高山灌木的植物水源。图5 5-12月半阴坡不同亚高山灌木的植物水源。【结论】青藏高原东北缘的亚高山生境中灌木的水分吸收特征相似。特别是灌木木质部水分主要来源于0-30cm土壤水。在降水量少或需水量大的月份,同一生境的亚高山灌木争夺浅层土壤水。在此期间,为了满足生长所需的水分,一些亚高山灌木增加了对深层土壤水的利用,导致同一生境中亚高山灌木水源存在明显差异。同样,在旱季或生长季,半阳坡或半阴坡的亚高山灌木对深层土壤水的利用增加,导致不同生境中同一亚高山灌木物种水源存在显著差异。与其他亚高山灌木相比,杯腺柳(Salix cupularis),山生柳(Salix oritrepha),金露梅(Potentilla fruticosa),硬叶柳(Salix sclerophylla),烈香杜鹃(Rhododendron anthopogonoides)和 陇蜀杜鹃(Rhododendron przewalskii)根据降水和土壤水条件改变了其水分利用模式,表明其具有较强的环境适应性。在全球变化背景下,为了恢复亚高山生态环境,应选择能够在旱季或生长季调整其水分利用策略的灌木树种。请点击下方链接,阅读原文https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650310499&idx=1&sn=50381317af5c0f25d0739b6cbcdcfa3f&chksm=bee1ab9c8996228a367dd8cc6f778f80a7deff7b49c807bac194f912428231318b4544693e27#rd
  • 东华理工同位素技术应用取得重要突破
    生命起源与热水有关吗?地震预报中同位素技术会有新招?江西温泉有什么特点?南昌市酸雨有何规律?这些涉及人类起源和江西发展前沿的科学问题,东华理工大学孙占学教授课题组给出了答案。因取得重要突破和应用创新,该校"同位素技术在资源与环境研究中的应用"研究成果,荣获"江西省自然科学二等奖"(排名第一),受到2009年江西省科技奖励大会的表彰和国内外专家的高度评价。  探索生命起源与自然之谜  所谓同位素,是指质子数相同而中子数不同,在元素周期表中占有同一位置的各核素称为该元素的同位素。同位素技术在地球与环境科学研究领域中广泛应用,是探索生命起源与自然之谜的重要手段。  "我们研究发现,寒武纪生命大爆发的起因与大气氧浓度增高及海平面上升有关,并证实生命起源和演化与热水作用密切相关。"孙占学教授说:"该成果对研究生物的起源与演化,具有重要的理论意义。"  通过对江西省及其邻区地热系统的稀有气体研究,课题组不仅发表了该省第一批9个稀有气体同位素数据,填补了该区研究的空白,而且得到了稀有气体同位素可作为构造(地震)活动的指示剂的新认识。孙占学教授解释:"地震爆发前,一般岩层会变形、产生裂缝,断裂构造会趋于活跃,这有利于地球深部气体的逸出,通过同位素示踪技术,我们可以查明气体组份的起源,并有望为预测地震提供辅助判据。"  发现江西地热和酸雨的奥秘  通过同位素技术,课题组对古环境与古气候、现代生态环境、矿床成因、资源勘查与地热等五个方面开展的深入研究,取得了系列创新性成果。  以江西地热资源为例,课题组对江西赣北庐山温泉、赣中马鞍坪温泉、赣南横迳温泉等温泉的起源进行了研究,发表了江西省首批45个天然水的H、O同位素基础数据。他们还发现江西地下热水属大气降水深循环补给,年龄为数十至数百年,深部温度为70-120℃的中低温热水资源,具有良好的医疗价值,适合作为医疗保健、疗养、休闲、娱乐等方面的开发利用。  此外,南昌市为我国重要的酸雨地区之一,硫是酸雨形成主要因素。经过对南昌地区大气降水的硫同位素研究,课题组发现,大气降水中硫同位素的季节变化规律:南昌地区酸雨中硫既有人为成因硫(主要是燃煤产生),又有生物成因硫。在夏秋季节以生物成因硫为主,而冬春季节以人为成因硫为主。该研究为南昌的大气治理提供又一重要的科学依据。  研究成果受国内外广泛关注  创建于1956年的东华理工大学具有鲜明的核特色和地学优势,现设有"核资源与环境"教育部重点实验室、国际原子能机构铀矿地质和同位素水文学高级培训中心。2001年,该校孙占学、潘家永、杨亚新、王光辉等10多位教授组成的课题组,依托教育部重点实验室先进的同位素质谱仪等设备,在"江西省碳酸温泉气体的演化及其水文地质意义"等4项国家自然科学基金项目资助下,在同位素研究领域进行了长达八年的系统研究和协同攻关。  近年来,孙占学教授课题组共发表论文110篇,其中SCI、EI、ISTP论文57篇,这些论文中有66篇次被国内外重要SCI刊物上的论文所引用,并有3篇论文被刊登在国际最著名的刊物《Nature》上的论文应用,160多篇次被国内刊物上的有关论文所引用。  中科院院士汪集旸研究员、中国工程院院士钱七虎教授等对此高度评价:"孙占学教授课题组进行同位素技术应用的开拓研究,取得重要突破,在许多方面的研究填补了国内空白。"
  • LA-MC-ICP-MS微区硫化物Fe-Cu-S同位素测试技术研究进展
    矿产资源是自然资源的重要组成部分,是经济发展和科技进步的重要物质基础。运用现代分析测试技术能够获取详实准确的矿石和矿物数据信息,掌握区域内矿石和矿物的分布情况,阐明岩石矿物的经济价值和应用价值,进而为矿产资源的开发和利用提供科学决策,为保障国家能源安全和实施新一轮找矿突破战略行动提供技术支撑。 为促进学术交流和思想碰撞,国家地质实验测试中心主办期刊《岩矿测试》携手仪器信息网于2023年8月24日组织召开新一期“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会。期间,中国地质大学(武汉)副研究员张文将分享报告《LA-MC-ICP-MS微区硫化物Fe-Cu-S同位素测试技术研究进展》。激光剥蚀多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)是目前发展速度最快的同位素微区分析测试技术,已经被成功应用于铁、铜、锆、锂、硼、镁、硅、硫等多种同位素的高精度准确分析。通过仪器关键部位的改进、仪器分析条件的调整、数据处理模式优化等方面进行技术研发,目前LA-MC-ICP-MS可以更准确地刻画和校正同位素分馏行为,使激光微区稳定同位素分析测试精密度达到0.05‰-0.1‰水平,空间分辨率提升至 10m尺度, 有助于地质学家更准确地识别出矿物颗粒在微米尺度上的微弱同位素分馏信息,为示踪重要地质过程提供关键的地球化学证据。欢迎大家报名听会,在线交流。附:“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会 参会指南1、进入会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geoanalysis230824/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年8月23日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(电话:010-51654077-8285 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:张老师(电话:010-51654077-8309 邮箱:zhangjy@instrument.com.cn)
  • 气相色谱-中红外同位素光谱联用技术分析水中苯系物单体碳同位素
    单体稳定碳同位素分析(C-CSIA)技术是示踪温室气体与环境有机污染物来源和过程的有力工具。目前,气相色谱-同位素比值质谱仪(GC-IRMS)是C-SIA的主流技术。近年来,光谱同位素分析技术进步飞速,且具有高效、便携、可现场布控、分析成本低等特点,在现场实时测量温室气体和二氧化碳地质封存场地逸散气体的同位素指纹方面优势明显。但是,该项技术目前主要应用于甲烷、乙烷、丙烷等小分子气体的碳同位素分析。适用于不同环境介质样品中各类化合物的碳同位素光谱分析技术仍缺乏方法优化和系统验证,主要技术难点是衔接混合样品的高效色谱分离和光谱同位素的同步分析。近期,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室博士研究生张霁云及导师金彪、张干研究员、王强工程师与苏州冠德能源科技有限公司史哲工程师及齐鲁工业大学朱地教授联合攻关,采用气相色谱-中红外同位素光谱联用技术,在水中苯系物的单体碳同位素组成分析方面取得了突破。这项工作聚焦水中挥发性有机污染物的C-CSIA分析测试需求,联用气相色谱和中红外光谱,通过调节、优化气路设计以及光谱参数,采用固相微萃取(SPME)和预热顶空两种进样方式,实现了微克每升浓度级别水溶液样品中的苯、甲苯、乙苯、三甲基苯等物质的色谱分离与单体δ13C高精度分析。通过与GC-IRMS技术的分析结果对比表明此方法对于各目标单体的分析误差均在0.5‰以内。另外,我们应用这个方法观测到了页岩气水平钻井过程钻井液中三甲基苯的稳定碳同位素分馏。该方法稳定性强、精度高、并以氮气为载气降低了污染物C-CSIA的分析成本,更利于污染场地现场布控和现场测试(图1)。图1. 气相色谱-中红外同位素光谱联用方法建立、优化与页岩气开发场地应用图2. 测量系统构成与原理(左)及JAAS期刊封面(右)该项成果近期以主封面(Front Cover)文章发表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry (JAAS) 杂志(图2),该研究获得国家重点研发计划“页岩气开采场地特征污染物筛查和污染防控”(2019YFC1805500)和中国科学院仪器研发攻关预研项目(282021000003)资助。
  • 我国已形成同位素计量基标准
    记者从中国计量科学研究院获悉,国家“十一五”科技支撑计划项目《以量子物理为基础的现代计量基准研究》中的“同位素丰度基准的研究”课题,日前通过国家质检总局组织的专家验收。该课题形成了具有自主知识产权的同位素计量基标准,填补了我国同位素丰度基准研究空白,建立了锌、钐、硒、镉、镱5种元素的同位素基准测量方法,研制了锌、钐、硒、镉4种元素同位素系列基准物质共计152种、系列标准物质共计50种,测定了硒、镱的原子量。  元素的同位素组成被认为是其特有“指纹”。中国计量科学研究院联合中科院地质与地球物理研究所等3家单位开展同位素丰度基准方面研究,在国际上首次在宽泛的锌、钐、硒、镉4种元素的同位素比值变化范围内,研究了多接收电感耦合等离子体质谱的质量歧视效应变化规律 首次建立了使用3种以上浓缩同位素配制校正样品的硒、镱同位素的绝对质谱测量方法 推导出不确定度灵敏系数的计算公式 锌、钐、镉、硒、镱主同位素丰度比测量值的不确定度,达到国际领先或先进水平。
  • 科学家新发现超重元素的六种同位素
    美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室10月26日宣布,该实验室的科研小组发现了部分超重元素的6种同位素。据悉,科学家此次在获得了还未命名的第114号元素的新同位素后,通过观察阿尔法粒子连续性辐射,又发现了第112号元素(copernicium)、第110号元素(darmstadtium)、第108号元素(hassium)、第106号元素(seaborgium)和第104号元素(rutherfordium)的5种同位素。此项研究成果将发表在10月29日出版的《物理评论快报》上。  从新的同位素中获取的信息将有助于科学家更好地认识原子核壳体结构理论,该理论是“稳定岛理论”预测的基础。20世纪60年代,理论物理学家预言,位于质子数为114和中子数为184的双“幻数”球形核附近,存在一个“超重稳定岛”,岛内的元素具有超常寿命。  发现超重元素同位素科研小组的负责人为劳伦斯伯克利国家实验室核科学部重元素原子核与辐射化学组组长海诺尼奇,他同时还是加州大学伯克利分校化学教授。研究文章第一作者为伯克利分校化学系研究生保罗埃里森,他负责对具体实验提出建议并进行管理。尼奇表示,借助实验室的88英寸(约2.2米)回旋加速器,他们对钙48进行加速并撞击充气分离器中的钚242,从而获得了新的超重元素的同位素。这与他们去年证实第114号元素存在时的实验布置类同。  科研小组共有20名成员,他们来自美国劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学伯克利分校、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、俄勒冈州立大学、德国GSI亥姆霍兹重离子研究中心以及挪威能源技术研究所。他们中的许多人曾参与了2009年9月第114号元素的确认研究。第114号元素于10年前由俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家分离出来,但直到去年才被确认。  《科技日报》总编辑圈点  看中一件商品后,无论你与卖家如何讨价还价,最终都会在一个相对确定的区间成交,通常不会过于离谱(买房子是例外)。稳定岛理论在生活中的普适性毋庸质疑,但却困扰了核物理领域近半个世纪,至今不得证实。科学家们之所以不离不弃,是因为合成和鉴别双幻核并研究其衰变性质,对于检验超重元素的核结构理论具有特别重要的意义。新近发现这六种同位素让人们再次听到了遥远而真切的呼唤,但愿那依稀可辨的“岛子”不是海市蜃楼。
  • 自然资源部发布《地质样品同位素分析方法》共37项行业标准公示稿
    按照自然资源行业标准制定程序要求和计划安排,自然资源部组织有关单位制定了《地质样品同位素分析方法》第1-37部分共计37项行业标准(见附件)。现已通过全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会审查,拟公示后报部审定发布实施。2023年11月28日,正式发布公示,公示时间为5个工作日。37项标准中有11项采用质谱法,5项采用能谱法,具体标准测试项目和方法目录见下表:序号标准名称1《地质样品同位素分析方法 第1部分:总则和一般规定》2《地质样品同位素分析方法 第2部分:锆石 铀-铅体系同位素年龄测定 热电离质谱法》3《地质样品同位素分析方法 第3部分:锆石 微区原位铀-铅年龄测定 激光剥蚀-电等离子体感耦合质谱法》4《地质样品同位素分析方法 第4部分:地质样品 钐-钕体系同位素年龄和钕同位素比值测定 热电离质谱法》5《地质样品同位素分析方法 第5部分:地质样品 铷-锶体系同位素年龄和锶同位素比值测定 热电离质谱法》6《地质样品同位素分析方法 第6部分:脉石英 铷-锶体系同位素年龄测定 热电离质谱法》7《地质样品同位素分析方法 第7部分:辉钼矿 铼-锇体系同位素年龄测定 电感耦合等离子体质谱法》8《地质样品同位素分析方法 第8部分:地质样品 钾-氩体系同位素年龄测定 熔炉法》9《地质样品同位素分析方法 第9部分:地质样品 氩-氩同位素年龄及氩同位素比值测定 熔炉法 》10《地质样品同位素分析方法 第10部分:地质样品 碳-14地质年龄测定 液闪能谱法》11《地质样品同位素分析方法 第11部分:碳酸盐岩 铀系不平衡地质年龄和铀钍同位素比值测定 α能谱法》12《地质样品同位素分析方法 第12部分:沉积物 铅-210地质年龄测定 α能谱法13《地质样品同位素分析方法 第13部分:沉积物 铅-210地质年龄测定 γ能谱法》14《地质样品同位素分析方法 第14部分:沉积物 铯-137地质年龄测定 γ能谱法》15《地质样品同位素分析方法 第15部分:地质样品 铅同位素组成测定 热电离质谱法》16《地质样品同位素分析方法 第16部分:地质样品 铅同位素组成测定 多接收电感耦合等离子体质谱法》17《地质样品同位素分析方法 第17部分:岩石 锇同位素组成测定 负热电离质谱法》18《地质样品同位素分析方法 第18部分:锆石 微区原位铪同位素组成测定 激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱法》19《地质样品同位素分析方法 第19部分:硫化物矿物 硫同位素组成测定 二氧化硫法》20《地质样品同位素分析方法 第20部分:硫酸盐矿物 硫同位素组成测定 二氧化硫法》21《地质样品同位素分析方法 第21部分:硫化物矿物 硫同位素组成测定 六氟化硫法》22《地质样品同位素分析方法 第22部分:地质样品 硅同位素组成测定 四氟化硅法》23《地质样品同位素分析方法 第23部分:硅酸盐和氧化物矿物 氧同位素组成测定 五氟化溴法》24《地质样品同位素分析方法 第24部分:水和非含氧矿物包裹体水 氧同位素组成测定 五氟化溴法》25《地质样品同位素分析方法 第25部分:天然水 氧同位素组成测定 二氧化碳-水平衡法》26《地质样品同位素分析方法 第26部分:水 氧同位素组成测定 连续流水平衡法》27《地质样品同位素分析方法 第27部分:碳酸盐岩和矿物 碳氧同位素组成测定 连续流磷酸法》28《地质样品同位素分析方法 第28部分:碳酸盐岩和矿物 碳氧同位素组成测定 磷酸法》29《地质样品同位素分析方法 第29部分:微量碳酸盐岩和矿物 碳氧同位素组成测定 连续流磷酸法》30《地质样品同位素分析方法 第30部分:水中溶解无机碳 碳同位素组成测定 连续流磷酸法》31《地质样品同位素分析方法 第31部分:水中颗粒有机碳 碳同位素组成测定 连续流燃烧法》32《地质样品同位素分析方法 第32部分:水中溶解有机碳 碳同位素组成测定 燃烧法》33《地质样品同位素分析方法 第33部分:天然气单体烃 碳同位素组成测定 连续流燃烧法》34《地质样品同位素分析方法 第34部分:水和含氢矿物 氢同位素组成测定 锌还原法》35《地质样品同位素分析方法 第35部分:水 氢同位素组成测定连 续流水平衡法》36《地质样品同位素分析方法 第36部分:水 氢氧同位素组成测定 激光光谱法》37《地质样品同位素分析方法 第37部分:富硼矿物 微区原位硼同位素组成测定 激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱法》附件:P020231128545963201409.zip
  • 大气降水氢氧稳定同位素测试方法
    一、研究背景与意义大气降水作为内陆水循环的重要水分输入项,其形成过程中,伴随着地表蒸发、植物蒸腾以及水汽凝结等平衡分馏或动力分馏过程,使降水中的氢氧稳定同位素组成有不同的特征。因此降水氢氧稳定同位素常被视为良好的示踪剂,被广泛应用于水汽源地示踪、古气候重建、蒸发量及局地水汽再循环的估算等研究。降水氢氧稳定同位素的研究始于上世纪五十年代,以国际原子能机构(IAEA)和世界气象组织(WMO)建立了全球大气降水同位素观测网(Global Network of Isotopes in Precipitation, GNIP)为标志,开始了全球性的降水氢氧稳定同位素的长期监测;随后研究者们在国家、区域或单站点尺度上也开展了大气降水氢氧稳定同位素的监测,这些观测数据促进了我们对于复杂水循环过程的认识。因此,高时间和空间分辨率的降水氢氧稳定同位素的监测是一项非常重要的工作。二、测量原理降水氢氧稳定同位素组成的测定采用的是基于光腔衰荡光谱(Cavity Ring-Down Spectrospecopy, CRDS)技术的Picarro高精度水同位素分析仪。同其它光谱技术相同,CRDS技术也是基于气态分子独特的红外吸收光谱来量化稳定同位素组成的方法,但不同于其它光谱技术基于吸收强度的测量,CRDS技术是基于时间的测量,其测量结果对激光源本身的变动不敏感,从而可以保证仪器的噪声更小,且精度更高。Picarro高精度水同位素分析仪的光腔采用三镜片小光腔(体积约35 ml,长度约为25 cm)的设计,可以保证更快的腔室内气体更新速率,使仪器的响应时间更快;同时小光腔的设计可以实现对光腔内温度和压强的控制(温度:± 0.005 ℃;压强:±0.0002 大气压),使仪器具有更好的漂移性能。光腔内采用高反射率镜面可以有效的减少由于激光透射所引起激光强度的减弱,从而可以使激光穿过的更大的气体厚度,即更大的有效长光程( 10公里),从而使仪器拥有更低的检测下限。三、仪器介绍基于CRDS技术的Picarro高精度水同位素分析仪可以用于液态水样品中稳定氢氧同位素比率(δ2H,δ17O和δ18O)的测量,如降水、河水、湖水、地下水、冰川水、土壤水和植物水等液态水。仪器的典型精度:δ2H: <0.1‰,δ17O: <0.025‰,δ18O: <0.025‰;测量速度:每9分钟可以完成一针测量,每天可以完成160针(即27个样品)的测量;测量范围:满足同位素标记的重氘样品测量,δ2H的测量上限≥50000‰(或≥8500ppm);取样温度:0-50 ℃;样品体积:<2 μL/针(可调)。四、取样方法根据国际原子能机构和世界气象组织的要求,采用标准雨量器进行降水样品的收集。如需测定月尺度上的降水氢氧稳定同位素组成,可在室内准备一个足够大的容器,每次降水后,将在室外通过雨量器收集到的降水倒入该容器,低温密封保存,每个月的最后一天取10毫升过滤后的样品装入样品瓶中,使用封口膜密封,并冷藏保存。如需测定降水事件尺度上的降水稳定氢氧稳定同位素,则在每次降水后取10毫升过滤后的样品装入样品瓶中,使用封口膜密封,并冷藏保存。各观测点收集的降水样品可寄送至北京松盛华嘉检测技术有限公司使用基于CRDS技术的Picarro高精度水同位素分析仪进行集中测试。五、公司介绍北京松盛华嘉检测技术有限公司,为北京理加联合科技有限公司的全资子公司,致力于为用户提供更高质量的稳定同位素样品测试服务。已先后为中国科学院生态环境研究中心、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院西北生态环境资源研究院、中国林业科学研究院林业研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国水利水电科学研究院等近百家单位提供快速、精确的稳定同位素测试服务和技术咨询服务。北京松盛华嘉检测技术有限公司拥有专业的测试团队,提供快速、精确的测试服务,可以为您提供及时的数据测样服务,助力您科研成果的尽快发布。
  • LI-2100 | 基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源
    近年来,全球环境问题日益突出,资源的合理利用和环境的保护已成为全人类共同面临的挑战。水分是生命的基础,对于植物的生长发育和生态系统的稳定运行起着至关重要的作用。然而,人类的过度开采和污染已导致严重的水资源短缺、土壤荒漠化等问题。沙柳作为一种生长在贫瘠土壤和干旱地区的植物,具有很强的水分利用能力和环境适应性。沙柳生长迅速,枝叶茂密,根系繁大,固沙保土力强,是中国沙荒地区造林面积最大的树种之一。同时,它长而发达的根系,能够迅速吸收土壤中的水分,高效利用水资源。其表面一层厚厚的叶蜡,也能够减少水分的蒸发和流失,有效避免土壤干燥和水分的浪费。因此,通过对沙棘的深入研究和广泛应用,我们可以有效地解决环境保护的问题。接下来这篇相关论文,我们来了解一下沙柳的水分利用来源。基于稳定同位素分析毛乌素沙地东北部不同林龄人工沙柳的水分利用来源沙柳具有很好的应对非生物胁迫(如干旱、寒冷、低肥力)的能力,已广泛引入毛乌素沙地东北部以防风固沙及改善生态系统功能和服务。然而,早期引入的沙柳出现了退化和枯死现象。预计由于气候持续变暖和人为干预增加,沙柳人工灌丛将出现更严重的干旱胁迫。鉴于人类世日益严重的水资源短缺和土壤荒漠化的持续扩大。了解植物与土壤水分关系并实施合理的水分管理策略,必须确定人工植被在沙漠生态系统中的水分利用模式。然而,对于不同发育阶段沙柳的特性、调控和水源差异等研究还知之甚少。基于此,为确定毛乌素沙地圪丑沟小流域(38°11′–38°53′ N,109°21′–110°03′ E)不同林龄(6年、12年和18年)人工沙柳水分利用模式的季节变化和控制因素,揭示老化沙柳枯死的潜在机制,理解土壤水-植物的关系和人工植被的生态适应性。来自中国科学院地理科学与资源研究所的研究者们于2019-2021年5-10月(5、6、10月为旱季;7、8、9月为雨季)植物生长季进行了相关研究。试验开始前,作者采集了土壤样品,确定其土壤颗粒组成,总N含量(TN)及总P含量(TP)。采集了根系样品,确定植物根系分布。试验期,采集了0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-90 cm、90-120 cm、120-150 cm、150-200 cm、200-250 cm及250-300 cm土壤样品,将其分为两部分,一部分用来测定同位素,一部分用来测定土壤含水量(SWC)。同时采集了植物木质部样品。并于降水事件后收集降雨,采集降水量和气温数据。通过计算土壤干燥化指数(SDI)描述土壤水分亏缺状态。利用LI-2000植物土壤水分抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取木质部和土壤中的水分。利用Picarro L2130-i水同位素分析仪确定土壤水及降水的δ18O和δ2H。同时确定木质部水的δ18O和δ2H。最后通过MixSIAR模型区分并量化植物水源。【结果】试验期降水δ2H和δ18O(c)及降水量与δ2H/δ18O之间的关系(d)。生长季土壤水δ2H和δ18O的深度和时间分布。潜在水源对沙柳水分吸收贡献率的季节性变化。【结论】在整个生长季,6年沙柳60%的水源来自于0–120 cm土壤层。相比之下,12年和18年沙柳具有更大程度的生态可塑性,分别从旱季120-300 cm(71.93%)和40-200 cm(68.91%)水源转变到雨季的0-120 cm(65.09%和56.14%)水源。根系和土壤含水量垂直分布的变化是影响不同林龄沙柳水分利用模式季节性变化的主要因素。18年林分中,严重的土壤干涸和死根削弱了老化沙柳的生态可塑性,降低了其吸收深层水(200-300 cm)的能力,从而导致沙柳退化。因此,野外管理措施,例如(i)通过沙柳退化枝条覆盖地面以减少土壤水蒸发;(ii)使成熟沙柳稀疏以减少水分消耗;(iii)通过对最佳植物密度或生物量进行建模来确定植被阈值,以指导所研究地区的未来植被恢复。在这项研究中,针对沙柳拟议的管理实践可以为世界其他沙漠地区相似林龄人工恢复植物的水分利用策略提供参考。
  • 稳定同位素标记化合物产业化基地建设进展-阿尔塔
    阿尔塔科技有限公司参加由中国计量科学研究院牵头的十三五“食品安全关键技术研发”重点专项,并承担了“食品检测稳定性同位素标记RM研制及产业化”任务,旨在利用阿尔塔标准品和稳定同位素标记物研发平台的优势,开发多系列食品安全检测用有机稳定同位素标记物的制备共性关键技术,研制农兽药及禁限用食品添加剂等有害物的稳定同位素标记物,建设世界一流的国产稳定同位素标记物产业化基地,为食品安全检测提供长期可靠的保障。在食品与环境安全问题中,农药和兽药等有害化学品的污染引起了世界各国的广泛关注。WHO/FAO—CAC(世界卫生组织食品法典委员会)、GB2761、GB2762、GB2763、GB31650等国际和国家标准中对食品中有害物质最高残留限量(MRL) 作了相应的规定。有些发达国家利用食品中有害物质残留限量标准及其检测技术作为对我国食品国际贸易的技术壁垒,极大地削弱了我国农产品在国际市场上的竞争力。面对当前的国际国内形势,消除此项壁垒并开发出适应新要求的食品安全检测技术变得更加迫在眉睫。近几年发布的食品检验农药残留和兽药残留方面的国家标准及行业标准中越来越多的采用了稳定同位素内标法作为规范的检测方法。在质谱的检测方法中,使用稳定性同位素标记物作为内标可以提高目标化合物的回收率和方法稳定性,有效避免基质效应、前处理和质谱检测器等因素对分析方法测定结果的影响,保证了检出结果的准确性。但是,由于我国稳定同位素标记产品短缺,在以往的国标、行标中普遍使用进口的稳定性同位素标记物,遭遇“买到什么用什么”的困境,严重影响和制约了我国食品安全分析方法开发和痕量危害物检测的发展。因此,发展具有自主知识产权的稳定同位素制备共性关键技术和产品研究,建立独立自主的产业化基地,为我国的科技创新和食品环境安全检测提供大量、可靠、经济、新型的稳定同位素内标物,摆脱“买到什么用什么”的困境,实现“想用什么买什么”,既是科研创新发展必不可少的组成部分,也符合国家发展战略的根本要求。阿尔塔科技致力于高质量标准品和稳定同位素标记化合物的开发和全套解决方案的提供,公司的标准品开发平台基于公司创始人张磊博士及分析检测和标准品领域内多名专家的广泛深入合作。此次承担“国家食品安全重大专项-食品检测稳定性同位素标记标准物质研制及产业化”项目,阿尔塔科技依托公司研发平台的优势,从现行标准中常检出农兽药及禁限用添加剂入手,开发稳定同位素标记物的制备共性关键技术,制备具有自主知识产权的稳定性同位素标记物系列产品,建成世界一流的稳定同位素标记物生产技术示范应用产业化基地,以实现对进口产品的全面替代和超越。经过阿尔塔技术专家两年来的攻坚克难,已经成功开发了有机磷类、磺胺类、喹诺酮类、瘦肉精类、塑化剂类等多系列内标物的关键共性技术,实现了上百种稳定同位素标记的量产和持续供应能力,并将在未来5年内完成五百余种稳定同位素标记标内标物的研发和稳定供应,基本扭转食品检测用稳定同位素标记物严重依赖进口的局面,初步达到让检测人员“想用什么买什么”、“需要什么能做什么”。目前,阿尔塔科技自主品牌的稳定同位素标记化合物超过1500种,已成为国内稳定同位素标记化合物品种最多的自主研发和持续供应企业。另外,阿尔塔科技设立了博士后科研工作站和院士创新工作站,通过引进和培养更多高端专业人才完成更多标准品和稳定同位素标记物的研制、新方法开发和标准制定,为我国食品安全检测行业由“跟随”到“引领”的转变提供强有力的产品及技术支持。*阿尔塔申请专利:CN 109574868A,一种四环素类及其差向异构体氘代内标物的制备方法CN 110746445A,一种头孢哌酮氘代内标物的制备方法CN 112358446A,一种稳定同位素标记的盐酸曲托喹酚的制备方法CN 112409257A,一种氘标记的去甲乌药碱稳定性同位素化合物的制备方法CN 113061096A,一种新的稳定同位素标记的克伦丙罗的制备方法CN 113149851A,一种新的稳定同位素标记氯丙那林的制备方法CN 113061094A,一种新型盐酸莱克多巴胺-D6的制备方法CN 113061070A,一种氘标记的美替诺龙稳定性同位素标记化合物 *阿尔塔发表文章:秦爽等. 稳定同位素标记化合物盐酸曲托喹酚-D9的合成与表征. 审稿中刘晓佳等. 稳定同位素氘标记的盐酸莱克多巴胺的合成与表征. 审稿中曹炜东等. 稳定同位素氘标记克伦丙罗-D7新的合成方法研究与结构表征. 审稿中韩世磊等. 稳定同位素氘标记去甲乌药碱的合成与表征. 同位素, 2021, 34(4), 317-324.韩世磊等. 稳定同位素标记化合物二氢吡啶-13C4的合成与表征. 食品安全质量检测学报, 2020, 11(18), 6372-6377.
  • 120万!自然资源部第三海洋研究所硫同位素质谱采购项目
    项目编号:2022-HCGK-SH261项目名称:硫同位素质谱项目预算金额:120.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):120.0000000 万元(人民币)采购需求:硫同位素质谱项目,1套,具体内容详见招标文件。合同履行期限:合同签订后120天内。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • 119.95万!赛默飞世尔中标厦门华沧硫同位素质谱项目
    一、项目编号:2022-HCGK-SH261(招标文件编号:2022-HCGK-SH261)二、项目名称:硫同位素质谱项目三、中标(成交)信息供应商名称:厦门市莱胜科技有限公司供应商地址:厦门市思明区前埔东路567号第五层512单元中标(成交)金额:119.9500000(万元)四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1 厦门市莱胜科技有限公司 硫同位素质谱 赛默飞世尔科技 DELTA Q 1套 /
  • LI-2100 | 叶片水氢氧同位素的控制因素
    太白山,是秦岭山脉最高峰,也是青藏高原以东第一高峰,如鹤立鸡群之势冠列秦岭群峰之首,以高、寒、险、奇、富饶、神秘的特点闻名于世、称雄华中。李白的“西上太白峰,夕阳穷登攀”,“西当太白有鸟道,可以横绝峨眉巅”,形象地将太白山的雄峻高耸烘托而出。如今,更是有不少中外游客慕名前来,一览拔仙绝顶和云海奇观,领略太白峰的险峻神秘。2020年,来自中国科学院地球环境研究所的研究团队分别于5月、7月和9月登上太白山,在奇观景象之中收集土壤和植物,开启了叶片水氢氧同位素的相关研究。叶片水氢氧同位素的控制因素氢氧稳定同位素(δ2H和δ18O)常被用作示踪剂来跟踪水从降水输入运移到土壤,最终通过土壤蒸发和叶片蒸腾释放的过程。叶片水蒸腾对于调节各种尺度的水平衡至关重要。陆地植物叶片水通过气孔蒸发分馏导致重同位素富集,这在很大程度上取决于等大气条件(温度和相对湿度等)以及生物生理过程。叶片水同位素信号整合到植物有机物中,例如纤维素和叶蜡,成为研究古气候重建的新方法。然而,尽管叶片水同位素在生态水文学和有机生物合成中很重要,但人们对叶片水同位素的控制因素以及源水和水文气候在确定叶片水同位素中的作用仍然缺乏了解且叶片内同位素分馏所涉及过程的复杂性使得准确预测和测量变得困难。基于此,在本研究中,来自中国科学院地球环境研究所的研究团队于2020年5、7和9月在太白山(33.96°N,107.77° E)收集了土壤和植物(枝条和叶片)样品,同时获取了温度、相对湿度和降水量等相关气象参数。利用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(北京理加联合科技有限公司)提取土壤和植物中的水分。利用Picarro L2130-i水同位素分析仪确定土壤水稳定同位素组成。并测定其他水体的稳定同位素组成。通过对土壤水、枝条水和叶片水的δ18O和δ2H测量值与叶片水的δ18O和δ2H C-G模型预测值进行综合分析,确定δ18OLeaf和δ2HLeaf值的控制因素,以增进我们对与叶片水相关的植物有机生物标志物中提取的δ18O和δ2H中所保存的环境信号的理解。【结果】叶片水δ18O和δ2H值与潜在源水δ18O和δ2H值(枝条水、土壤水和降水δ18O和δ2H)以及气象参数(例如、MAP、MMP、MAT、MMT、MARH、MMRH)相关性(r)热图。叶片水同位素测量值与C-G模型预测值比较。叶片水δ18O和δ2H值的结构方程模型(SEM)。【结论】沿黄土高原高程样带,对降水、土壤水、枝条水和叶片水进行重复采样,探索δ18OLeaf和δ2HLeaf值与气象参数和源水的控制关系。气象参数和源水对δ18OLeaf和δ2HLeaf值的影响不同,δ18OLeaf和δ2HLeaf双图生成同位素线。作者发现δ2HLeaf值与源水同位素的相关性比δ18OLeaf更密切,而高程样带沿线δ18OLeaf和δ2HLeaf值与气象参数具有相似的相关性。观测结果表明,源自δ18OLeaf和δ2HLeaf值的植物有机同位素(例如叶蜡和纤维素)可以提供中国黄土高原相对的气候信息。此外,双同位素分析表明δ18OLeaf和δ2HLeaf值由于相似的海拔和季节响应而密切相关。源水(即降水)主导δ18OLeaf和δ2HLeaf值,气象参数对δ18OLeaf和δ2HLeaf值的影响相当,且随黄土高原样带海拔和季节的变化而变化。未来,作者将研究交叉角与水文气候和生化因素的关系。
  • 稳定同位素比质谱“编译”冰芯中的无字天书
    继探险时代之后,美国、俄罗斯、法国、英国等国家先后在两极建立了众多科学考察站,这些探险和考察活动极大丰富了人类发展的文明史。中国是极地科学考察事业中的后来者,截至目前,我国在南北极共建立了6座科考站,分别是长城站、中山站、昆仑站、泰山站、罗斯海新站、黄河站。图文无关神秘的南极和北极,天寒地冻,冰雪皑皑,深深地影响着人类居住的蓝色星球。自古以来,地球两极就吸引着无数人的目光。这里的冰芯是研究古气候和古环境变化最可靠的“天然档案馆”之一:冰芯中有古代空气的微小气泡,这些气体经提取后直接用质谱仪分析其浓度;而温度的测定则是通过冰芯融化后释放的水分子的同位素组成推断出来。我们知道,一个水分子(h2o)是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子,但事情并没有那么简单,因为氢有1h、2h和3h三种同位素(3h有放射性,这里不予讨论),氧也有16o、17o和18o三种同位素。(17o自然丰度很低,约为0.039%)水中的重同位素和轻同位素的比值(即2h/1h和18o/16o)随气候变化而变化,根据这一原理,科学家通过测量冰芯样品中氧和氢的同位素比值,可以了解过去发生的气候变化。为什么会这样呢?我们以16o和18o举例简单说明。蒸发和冷凝是影响海洋中16o和18o比例的两个重要过程,含有16o的水分子比含有18o的水分子更容易蒸发,同理,含有18o的水蒸气分子更容易凝结。当空气上升或向两极移动而冷却时,部分水蒸气开始凝结并形成降水,含有18o的水蒸气分子比含有16o的水蒸气分子更容易凝结,未凝结的水蒸气分子随着空气继续向极地移动,在此过程中,水蒸气18o越来越少(衰减),16o则越来越多(富集)。1h和2h也有同样的规律。近几年,科学家测量了在南北极多个位置降雪的样本中δ18o(δ2h)与年平均温度之间的近似线性关系,并沿着冰芯的深度绘制δ18o或δ2h的深度图,揭示不同年代的气候变化。图1:数据来源jouzel et al., stable water isotope behavior during the last glacial maximum: a general circulation model analysis. 1994图2:不同冰层反应不同年代的气候 德国元素elementar的同位素质谱联用双路进样 (di-irms)技术是碳酸盐和水样分析中更精确、更灵敏的技术,具有更高的精度(≤0.05‰, 1σ, n=10),而且提供了三种不同样品预处理装置:iso aqua prep装置分析地面水、冰芯、生物水;iso carb prep装置分析碳酸盐矿物和化石碳酸盐; iso multi prep 装置则可以同时满足以上分析需求。 产品特性 高灵敏度;测量精度高;占地空间小;高度自动化;带有自主专利的微型冷指设计,液氮消耗量少
  • 中石化自主开发微痕量气体组分同位素分析新技术
    近日,石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验研究人员应用自主开发的微痕量气体组分同位素分析新技术,对鄂尔多斯盆地的富烃类气藏、云南腾冲的温泉气、济阳坳陷地区二氧化碳气藏中的气体进行氢同位素分析,收到让地球化学研究人员满意的分析效果。历经40多年发展的无锡石油地质研究所实验研究中心在稳定同位素分析领域方面有着深厚的技术积累,逐步形成具有特色的同位素分析技术系列,得到国内外同行认可。面对油气勘探研究需要和目前同位素分析技术难题,在上级的支持下,这个所不断更新实验技术装备,引进3台不同型号的稳定同位素质谱仪,包括与其相配套的水平衡装置、预浓缩装置、气相色谱仪等先进设备。   同时,这个所着力加强技术创新和新技术的开发应用,坚持将传统技术方法与创新分析技术相结合,在原有稳定同位素分析技术的基础上,通过将稳定同位素质谱仪与其相配套的设备互相联接,成功开发了新同位素分析技术。  燃烧/高温裂解元素分析仪与稳定同位素质谱仪(Delta V)联机使用碳—氮、氢—氧同位素连续测定技术,可进行批量样品分析,具有样品量小、检测速度快、准确度高的特点,能满足沉积有机质碳、氢、氧、氮4种元素同位素组成的分析要求。使用燃烧装置能够实现一次进样同时检出样品中碳、氮同位素组成的目标,而使用裂解装置可同时在线测定其氢、氧同位素组成,还可用于水中氢氧同位素分析。  预浓缩装置与稳定同位素质谱仪(MAT253)联用测定微痕量气体组分的同位素分析技术,能满足低浓度甲烷气样品的碳氢同位素分析,同时利用天然气中各个组分在低温下被特定填料吸附的物理性能差异,对天然气中微痕量氢气的富集与分离,有效消除天然气中微痕量氢气同位素分析的技术瓶颈,为幔源流体中氢的地球化学研究提供有力技术支撑。  据悉,稳定同位素分析新技术的开发与应用,为石油天然气地质研究提供了丰富的地球化学信息,在油气成因类型判识、油气源对比、运移示踪和成藏机理研究等方面发挥着独特作用,深受课题科研攻关人员和油气田生产单位的欢迎。
  • 2019(第六届)全国稳定同位素制备及应用技术交流会—会议报道
    7月12日,2019(第六届)全国稳定同位素制备及应用技术交流会在江苏宜兴顺利召开。来自全国稳定同位素制备及应用领域的产业集团、科研院所、高校等200余名行业专家参加了会议。德国元素中国分公司也参与其中。大会由清华大学、中国科学院费维扬院士,上海化工研究院有限公司执行董事、总经理、院长李良军教授级高工,中国原子能科学研究院同位素研究所所长、国家同位素工程技术研究中心主任、中国核学会同位素分会主任委员罗志富研究员分别致辞。众多行业专家共聚一堂 本次会议在中国核学会同位素分会、中国同位素与辐射行业协会等上级单位的指导下,由国家同位素工程技术研究中心、上海稳定性同位素工程技术研究中心、上海化工研究院有限公司联合主办。Elementar资深销售工程师 介绍了稳定同位素新应用进展、elementar稳定同位素比质谱最新技术进展及在溯源应用中的基本原理等。 本次大会展示了国内外稳定同位素技术成果及市场应用发展热点,增进了行业内的技术交流,在广泛、深入的技术交流中激发出了新思想、新观点,有助于推进国内稳定同位素的新发展,加快推进稳定同位素“政、产、学、研、用”协同创新体系建设,促进核技术应用新兴产业的发展。
  • 导热性能提升150%的硅同位素纳米线
    有电的地方就会产生热量,而这正是缩小电子设备的一个主要障碍。一个改变游戏规则的发现,可以通过传导更多的热量来加速计算机处理器的发展进程。TEM图像显示涂有二氧化硅(SiO2)的 28Si 纳米线。来源:Matthew R. Jones 和 Muhua Sun/莱斯大学科学家们已经验证了一种硅同位素(28Si)纳米线新材料,其热导率比先进芯片技术中使用的传统硅材料高出150%。这种超薄硅纳米线器件可以使更小、更快的微电子技术成为可能,其热传导效率超过了现有技术。由有效散热的微芯片驱动的电子器件反过来会消耗更少的能源——这一改进可以减轻燃烧富含碳的化石燃料产生的能源消耗,这种能源消耗导致了全球变暖。“通过克服硅导热能力的天然局限性,我们的发现解决了微芯片工程中的一个障碍,”报道此新研究成果的科学家 Junqiao Wu 说(课题组主页,https://wu.mse.berkeley.edu)。Wu 是加州大学伯克利分校材料科学系的一名教师科学家和材料科学与工程教授。01热量在硅中缓缓流动我们使用的电子产品相对便宜,因为硅 - 计算机芯片的首选材料 - 既便宜又丰富。可是,尽管硅是电的良导体,当它被缩小到非常小的尺寸时,它就不是热的良导体——而当涉及到快速计算时,这对微小的微芯片来说却是一个巨大问题。艺术家对微芯片的渲染。来源:dmitriy-orlovskiy/Shutterstock每个微芯片中都有数百亿个硅晶体管,它们引导电子进出存储单元,将数据比特编码为1和0,即计算机的二进制语言。电流在这些辛勤工作的晶体管之间流动,而这些电流不可避免地会产生热量。热量会自然地从热的物体流向冷的物体。但是热流在硅中变得很棘手。在自然形式中,硅由三种不同的同位素组成 - 化学元素的形式,其原子核中含有相同数量的质子,但中子数量不同(因此质量不同)。大约 92% 的硅由同位素 28Si 组成,它有14个质子和14个中子;大约 5% 是 29Si,有14个质子和15个中子;只有 3% 是 30Si,相对重量级为14个质子和16个中子,合作者 Joel Ager 解释道,他拥有 Berkelry Lab(伯克利实验室)材料科学部门的高级科学家头衔,也是 UC Berkeley(加州大学伯克利分校)材料科学与工程的兼职教授。左起:Wu Junqiao 和 Joel Ager。来源:Thor Swift/伯克利实验室 Joel Ager 的照片由加州大学伯克利分校提供作为声子,携带热量的原子振动波,在蜿蜒穿过硅的晶体结构时,当它们撞击 29Si 或 30Si 时方向会发生改变,它们不同的原子质量“混淆”声子,减慢它们的速度。“声子最终看到了这个表象,并找到了通往冷端以冷却硅材料的方法,”但这种间接的路径允许废热积聚,这反过来又会减慢您的计算机速度,Ager 说。02迈向更快、更密集的微电子学的一大步几十年来,研究人员推测,由纯 28Si 制成的芯片将克服硅的导热极限,从而提高更小、更密集的微电子器件的处理速度。但是,将硅提纯成单一同位素需要付出高昂的代价和能量水平,很少有设施可以满足 - 更没有哪家工厂能专门制造市场上可用的同位素材料,Ager 说。幸运的是,2000年代初的一个国际项目使 Ager 和杰出的半导体材料专家 Eugene Haller 能够从前苏联时代的同位素制造厂采购四氟化硅气体 - 同位素纯化硅的原料。(Haller 于1984年创立了伯克利实验室的美国能源部资助的电子材料项目,并曾是伯克利实验室材料科学部门的高级科学家和加州大学伯克利分校材料科学和矿物工程教授。)这直接导致了一系列开创性的实验研究,包括 2006 年发表在《自然》杂志上的一项成果,其中 Ager 和 Haller 将 28Si 塑造成单晶,他们用它来证明量子存储器将信息存储为量子比特或量子位,单位存储的数据同时作为 1 和 0 的电子自旋。99.92% 28Si 晶体的光学图像,伯克利实验室科学家 Junqiao Wu 和他的团队使用这种材料制备纳米线。来源:Junqiao Wu/伯克利实验室随后,用 Ager 和 Haller 提纯的硅同位素材料制成的半导体薄膜和单晶显示出比天然硅高 10%的热导率——这是一个进步,但从计算机工业的角度来看,可能不足以证明花一千多倍的钱用同位素纯硅制造一台计算机是合理的,Ager 说。但 Ager 知道,硅同位素材料在量子计算之外具有的科学重要性。因此,他把剩下的东西存放在伯克利实验室一个安全的地方,以备其他科学家可能的不时之需,因为他推断,很少有人有资源制造甚至购买到同位素纯硅。03用 28Si 实现更酷的技术之路大约三年前,Wu 和他的研究生 Ci Penghong 试图找到提高硅芯片传热速率的新方法。制造更高效晶体管的其中一项策略,涉及使用一种称为环栅场效应晶体管(Gate-All-Around Field Effect Transistor,GAAFET)的技术。在这些器件中,硅纳米线堆叠以导电,并同时产生热量,Wu 解释到。“如果产生的热量不能迅速排出,该器件将停止工作,这就像在没有疏散地图的高楼中发出火灾警报一样,”他说。FinFET(鳍式场效应晶体管)和环栅场效应晶体管(GAAFET)结构示意图。来源:Applied Materials但硅纳米线的热传递甚至更糟,因为它们粗糙的表面 - 化学处理的疤痕 - 更容易分散或“混淆”声子,他解释说。由硅纳米线桥接的两个悬浮垫组成的微器件的光学图像。来源:Junqiao Wu/伯克利实验室“然后有一天我们想知道,如果我们用同位素纯 28Si 制造纳米线会发生什么?”Wu 说。硅同位素不是人们可以在公开市场上能够轻松购买到的东西,有消息称,Ager 仍然在伯克利实验室储存了一些少量的硅同位素晶体,且仍然足以分享。“希望有人对如何使用它有一个很好的想法,” Ager 说,“如 Junqiao 的新研究就是一个很好的例证。”04纳米测试后的惊人大揭秘“我们真的很幸运,Joel 碰巧已经准备好了同位素富集的硅材料,正好可用于这项研究,”Wu 说。利用 Ager 提供的硅同位素材料,Wu 研究团队测试了 1 mm 尺寸的 28Si 晶体与天然硅的导热性 - 他们的实验再次证实了 Ager 和他的合作者几年前的发现 - 块状 28Si 的导热性仅比天然硅好 10%。尽管块状晶体硅具有相对较高的热导率(室温下 κ∼144 W/mK),但当其尺寸减小到亚微米范围时,由于声子显著的边界散射,κ 会受到强烈抑制。60 K 条件下,115 nm 尺寸的硅纳米线,κ~16 W/mK, DOI: 10.1063/1.1616981;300 K 条件下,31-50 nm 尺寸的硅纳米线,κ~8 W/mK,DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.105501。现在进行纳米级别测试。Ci 使用一种化学蚀刻技术制造了直径仅为 90 nm(十亿分之一米)的天然硅和 28Si 纳米线 - 大约比一根人类头发细1000倍。为了测量热导率,Ci 将单根纳米线悬浮于两个装有铂电极和温度计的微加热器垫之间,然后向电极施加电流以在一个垫上产生热量,然后通过纳米线流向另一个垫。“我们预计,使用同位素纯材料进行纳米线的热传导研究结果只会有 20% 的增量效益,” Wu 说。但 Ci 的测量结果让他们都感到惊讶。28Si 纳米线的热导率提高不是 10% 甚至 20%,而是比具有相同直径和表面粗糙度的天然硅纳米线好 150%。这大大的超出了他们的预期,Wu 说。纳米线粗糙的表面通常会减慢声子的速度,那这是怎么回事呢?莱斯大学(Rice University)的 Matthew R. Jones 和 Muhua Sun 捕获的材料高分辨率 TEM(透射电子显微镜)图像发现了第一条线索:28Si 纳米线表面上的玻璃状二氧化硅层(SiO2)。而纳米线导热性研究的知名专家 Zlatan Aksamija 领导的马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)研究团队计算模拟实验表明,同位素“缺陷”(29Si 和 30Si 的不存在)阻止了声子逃逸到表面,其中 SiO2 层会大大减慢声子的速度。这反过来又使声子沿着热流方向保持在轨道上 - 因此在 28Si 纳米线的“核心”内不那么“混淆”。(Aksamija 目前是犹他大学(theUniversity of Utah)材料科学与工程副教授。)“这真的出乎意料。发现了两个独立的声子阻断机制 - 表面和同位素,以前被认为彼此独立的 - 现在协同作用,这使我们在热传导研究中获得了非常令人惊讶的结果,却也非常令人满意,“Wu 说。“Junqiao 和团队发现了一种新的物理现象,”Ager 说,“对于好奇心驱动的科学研究来说,这是一个真正的胜利。这真的是太令人兴奋了。”研究小组接下来计划将他们的发现推进到下一个阶段:研究如何“控制,而不仅仅是测量这些材料的热传导性能”,Wu Junqiao 说。莱斯大学、马萨诸塞大学阿默斯特分校、深圳大学和清华大学的研究人员参与了研究工作。这项工作得到了美国能源部科学办公室的支持。原文信息Giant Isotope Effect of Thermal Conductivity in Silicon Nanowires,Penghong Ci, Muhua Sun, Meenakshi Upadhyaya, Houfu Song, Lei Jin, Bo Sun, Matthew R. Jones, Joel W. Ager, Zlatan Aksamija, and Junqiao Wu,Phys. Rev. Lett. 128, 085901 (2022)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.085901
  • 同位素 | 三种不同气候下露水的稳定同位素变化
    全球变暖增加了当地大气对水分的需求,导致许多地区降水减少,两者都会导致干旱。水汽可以在辐射冷却到露点温度以下的表面凝结成露水。露水因其对地表水平衡的重要贡献而被认为是一个重要水源,尤其是在半干旱和干旱地区。干旱地区,年露水量占降雨量的9%-23%。在热带岛屿旱季,露水可以作为一种替代水源。露水对干旱地区或干旱期植物的生存、生长和发育十分重要,例如带来夜间水分以及通过植物气孔或特殊的物理特征(如气生植物)直接被叶片吸收利用。因此,露水可以增加叶片的净光合产物积累,提高植物水分利用效率。露水还参与了大气中的化学过程,例如亚硝酸盐氧化物的昼夜(和夜间)循环。从1961-2010,中国露水频率降低了5.2天/10年,这主要是因为近地表增温和相对湿度(RH)下降。此外,中国干旱区露水频率下降率(50%)高于半湿润和湿润地区(40%和28%)。因此,随着全球气候变化,不同地区露水具有不同的趋势,需了解不同气候区域的露水特征以更好地预测未来露水动态变化。图片来源于网络,如有侵权请联系删除δ2H和δ18O是天然和传统的水文示踪剂,在追踪与不同类型水(例如降雨、降雪、露水、雾、地表水、植物水和冰芯)相关的不同水文气象过程中发挥着重要作用。两种质量分馏过程,平衡分馏和动力学分馏,是水相变过程中同位素差异的根本原因。它们分别由饱和水汽压和不同同位素的扩散速率决定。17O-excess(17O-excess = ln(δ17O + 1)-0.528×ln (δ18O + 1)),作为一种新的示踪剂,可用来提供有关水分输送、降雨和蒸发的额外限制,以探测水文和气象过程。与传统的依赖于温度和RH的同位素相比,17O-excess主要对10-45℃的RH敏感。δ′18O(δ′18O = 1000×ln(δ18O + 1))和 δ′17O(δ′17O = 1000×ln (δ17O + 1))之间的关系可用来更好的解释自来水和降水形成机制,区分干旱类型和纳米布沙漠不同类型的凝结。此外,利用17O-excess与δ′18O(或 d-excess)之间的关系(如实验室模型试验、降水和天然水体(河流、渠道、水井、泉水、地下水、湖泊和池塘))来推断经历平衡分馏或动力学分馏的不同水分蒸发过程是一种有效的方法。然而,到目前为止,还没有公布δ2H,δ18O,δ17O,d-excess和17O-excess日露水同位素记录。图片来源于网络,如有侵权请联系删除基于此,在本文中,作者于2014年7月-2018年4月从3个不同的气候区域(纳米布沙漠中部的戈巴布(沙漠气候)、法国尼斯(地中海气候)、美国中部印第安纳波利斯(湿润大陆性气候))收集了黎明前日露水。利用基于离轴积分腔输出光谱技术的三参数水汽同位素分析仪(T-WVIA-45-EP)同时分析了露水的δ2H,δ18O,δ17O,然后计算了d-excess和17O-excess。该报告介绍了3个气候区域的日露水同位素数据集。在研究全球露水动力学和露水形成机制时,研究者可以利用该数据集作为参考。【结果】表1 戈巴布(2014年7月-2017年6月)、尼斯(2017年12月-2018年4月)和印第安纳波利斯(2017年1月至2017年10月)的每日露水记录汇总。图1 戈巴布(紫色)、尼斯(蓝色)和印第安纳波利斯(红色)露水的稳定同位素变化。图2 基于戈巴布、尼斯和印第安纳波利斯每日露水的δ18O和δ2H之间的关系及δ′18O和 δ′17O之间的关系(b)。请点击下方链接,阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650310465&idx=2&sn=e1d3675059e7a6e4221f5633291cd304&chksm=bee1abbe899622a8ec8b2b200b841a8a8def0dc591af3b2ae6543b52a6c03d08f7ce4fd95b10&token=234254584&lang=zh_CN#rd
  • 江桂斌团队在纳米材料转化过程稳定同位素分馏方面取得重大突破
    环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘倩、江桂斌研究组近期在纳米材料转化过程同位素分馏方面取得重大突破,研究成果日前在线发表于Nature Nanotechnology,doi: 10.1038/nnano.2016.93 Impact Factor35.267,中科院生态环境中心为该工作唯一完成单位。  该研究采用了天然稳定同位素来研究环境中纳米材料的过程和来源。研究人员首次发现了纳米银在自然转化过程中的稳定同位素分馏现象,通过多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定了纳米银在转化过程中天然银同位素组成的极细微变化。研究发现不同的环境过程能够导致不同的银同位素分馏效应,进而通过同位素变化揭示了纳米银在自然水体中的转化途径与机理。这种基于天然同位素组成的研究思路完全不同于常规的基于浓度或粒度的方法,不但可以提供反应过程中不依赖于浓度的多维信息,而且无需添加任何人为标记物或放射性标记物,因此为纳米研究提供了一种全新的研究手段。尤其是对于大时空尺度、难以人为加标的体系,该方法提供了一个可行的研究途径。该研究将稳定同位素技术拓展到一个全新的应用领域。  特别值得一提的是,研究人员发现人工纳米材料与天然纳米材料在一些环境过程中具有显著不同的同位素分馏效应。这一现象为甄别环境中纳米材料的来源提供了一种潜在的方法,从而为更准确的环境纳米毒理学研究提供了可能。  这一工作被Nature Nanotechnology审稿专家高度评价为“一项开创性的里程碑式的工作—a pioneering landmark study”。Nature Nanotechnology同期以“Nanoecotoxicology: Nanoparticle behaviour dissected”为题专门配发了两页篇幅的news and views评论文章,对该工作的背景和科学意义进行了详细解读,认为“这一发现具有相当的重要性—the importance of thefindings reported is substantial”,“这一开创性的工作证明了纳米材料的同位素分馏值得深入研究—the pioneering work of Liu and colleagues has demonstrated that this is an issue (isotopic analysis of nanoparticles) worth looking at”。  该研究组在环境纳米材料方面已开展了系列研究工作,前期工作中发明了一种基于毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱在线联用(CE-ICP-MS)的纳米材料表征新方法,可在单次检测中完成复杂环境介质及消费产品中纳米材料的种类鉴定、尺寸分布表征和相关离子检测,相关论文已以VIP paper发表于化学类顶级期刊《德国应用化学》(Angew Chem Int Edi., 2014, 53, 14476-14479),成为继传统电镜、光散射技术之外的一种新的纳米材料表征技术。  该研究得到了国家自然科学基金委、中科院环境健康先导专项、科技部973项目及中科院青年创新促进会的支持。通过银稳定同位素分馏揭示自然水体中纳米银的天然转化过程
  • LA-ICPMS和SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析
    p style="text-align: justify "  硫化物(特别是黄铁矿)可形成于各类地质环境中,在金属矿床的成矿早期一直延续到成矿后期。在观察原生硫化物及其在成岩后的变质作用、热液交代作用下生成的增生边、重结晶的次生硫化物时,通过光学显微镜和背散射图像,根据矿化、蚀变期次及矿物共生组合,可将不同结构的硫化物划分为不同期次的产物,再与LA-ICPMS硫化物原位微量元素点分析数据和面扫描图像相对应,就可知悉不同期次的硫化物各自的地球化学特征,即硫化物的地球化学分带性,这对研究沉积作用、变质作用、岩浆作用、热液交代作用如何影响硫化物中微量元素(例如Au元素)的富集行为至关重要。/pp style="text-align: justify "  对于金矿床来说,通过研究硫化物中不同微量元素与Au富集行为的耦合程度,有助于探讨Au在硫化物中的赋存形式及Au在硫化物晶体中的置换反应。藉由LA-ICPMS点分析的时间分辨(time-resolved)信号谱图,还可以获得硫化物样品在同一位置不同深度上的元素丰度分布,进一步讨论Au在硫化物中的赋存状态。/pp style="text-align: justify "  微量元素在硫化物中主要有三种赋存形式:/pp style="text-align: justify "  (1)以固溶体的形式赋存在硫化物晶格中,不可见 /pp style="text-align: justify "  (2)纳米级的矿物包裹体(包裹体直径 0-1μm,如自然金或硫化物Fe-As-Sb-Pb-Ni-Au-S),不可见 /pp style="text-align: justify "  (3)微米级的矿物包裹体,可见。/pp style="text-align: justify "  值得注意的是,这里的“可见”与“不可见”是相对于1930年的显微镜观测水平界定的,“不可见金”/pp style="text-align: justify "  这一表述最早是由Bü rg在1930年使用的。通过高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)和高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM),直径数十纳米级的矿物包裹体现在已经可以被直接观测。若微量元素以固溶体形式赋存在硫化物晶格中,原来硫化物的晶格将被扭曲变形,通过特定区域的电子衍射谱图(SAED)可以直接观测晶格是否发生扭曲。/pp style="text-align: center "img title="640.webp.jpg" alt="640.webp.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/d7a67cbc-2c52-40d4-805a-59ef459693bd.jpg"//pp style="text-align: center "  俄罗斯某金矿 层状黄铁矿-石英脉中赋存的黄铁矿核部LA-ICPMS时间分辨输出信号谱图/pp style="text-align: justify "  在LA-ICPMS的时间分辨信号谱图上,若某微量元素的信号强度随剥蚀时间的增加而保持平缓或近似平缓,显示束斑剥蚀的纵深线上成分保持均匀性,一般认为该元素可能以固溶体的形式赋存在晶格中 抑或以微米级的硫化物包裹体存在,包裹体中该元素总量少于LA-ICPMS的检测限,信号也不会随时间发生大的波动。/pp style="text-align: justify "  若某微量元素的信号强度随剥蚀时间的增加而出现峰值,则指示着富含该元素的微米级矿物包裹体的存在。Large et al. (2007)采用这种方法确定了微米级的富含Bi-Ag-Au-Te的方铅矿包裹体(图)和富含Au-Te-Ag矿物包裹体(图4b)的存在。这种方法的缺点是不能区分微量元素在硫化物中上述第(1)和第(2)种赋存方式。尽管如此,该方法现被广泛应用于Au在硫化物中的赋存形式的判断。/pp style="text-align: justify "  节选自:范宏瑞等. 2018. LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程. 岩石学报, 34(12): 3479-3496/pp style="text-align: justify " 附件:/pp style="line-height: 16px "img style="margin-right: 2px vertical-align: middle " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a title="www.cn-ki.net_LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程.pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 12px " href="https://img1.17img.cn/17img/files/201901/attachment/c92b9c13-20c7-4160-b0e4-a9dd0b888c02.pdf"www.cn-ki.net_LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程.pdf/a/pp /p
  • 中国环境科学家开启稳定同位素分析技术应用新领域
    纳米材料的兴起和大量使用促进了科技的发展。但近年来,其负面效应如是否会对人体健康和生态环境造成风险也引起了广泛关注,一些交叉学科如环境纳米科学、纳米毒理学等应运而生。  总体来说,环境纳米科学的研究还处在起步的阶段,一方面是此领域的研究力量还比较有限,另一方面是还有很多关键瓶颈问题没有解决,如缺乏针对性的研究方法。常规的污染物无论其分子大小,都有相对固定的分子结构,可以通过色谱、质谱等分析手段对其成分和结构进行研究,但纳米材料的化学组成往往是不确定的,而且其形状多变,这给研究带来很大的不确定性,导致纳米材料难以直接用传统的方法进行研究。此外,对纳米材料的浓度定义的不同也会影响其分析方法的选择,分析其所含元素总浓度或者其颗粒个数需要依赖于不同的分析技术。对于环境样品分析而言,样品前处理与净化是非常关键的一个步骤,纳米材料分析的富集、净化方法等都与传统的污染物有一定差别。除此之外,在纳米毒理学研究中,目前还没有很好的方法来区分其毒性效应到底是来自纳米材料本身还是其释放的离子。这些问题都为环境纳米科学研究带来了新的方法学挑战。  有新的挑战就会有新的突破。近日,中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘倩、江桂斌研究组在纳米材料转化过程同位素分馏方面取得重大突破,研究成果已在线发表于Nature Nanotechnology,doi: 10.1038/nnano.2016.93 Impact Factor 35.267(详情请见:江桂斌团队在纳米材料转化过程稳定同位素分馏方面取得重大突破)。此研究成果也引起了同行的极大关注,为此仪器信息网专门请刘倩老师为大家对此成果进行一个详细的解读。  研究人员正在操作MC-ICP-MS进行稳定同位素分析  刘倩老师的工作主要围绕环境分析化学开展,早期主要是利用纳米材料来建立污染物分析新方法,特别是样品前处理方面。近年也开始研究针对纳米材料自身的分析方法。在这些研究工作中,他愈发感受到环境纳米材料现有研究技术的不足,需要有新的技术来推动这一领域的研究。刘老师关注到地质研究中的天然同位素分析方法,在地球科学、考古学等领域,使用天然同位素来进行年代判定或来源追溯已是一个相对比较成熟的方法,但在其他领域的应用还相对较少。“这可能一是因为其他领域的研究人员对稳定同位素技术还不够了解,二是稳定同位素分析还是具有一定的门槛的”。刘老师开始思考是否可以将地学上的稳定同位素技术用来解决一些环境领域的问题,如研究环境中的纳米材料等。结合课题组之前在纳米银方面的工作基础,他开始研究环境水体中纳米银的转化过程中的稳定同位素分馏。幸运的是,银只有两个同位素且具有相近的丰度,因此他很快就建立起了银同位素的分析方法,为后续研究的开展打下了良好的基础。  银稳定同位素的分析方法是否具有决定性的作用?对此刘老师进行了专门的解释:“从最终的分析结果来看,纳米材料进入环境水体之后的转化过程中,同位素比值会有一个变化,但是这个变化是非常细微的,一般只有千分之零点几。因此准确、可靠的分析方法对此研究的开展至关重要。”除了环境水体,后续还将会对土壤、大气等其他环境介质进行研究,要想保证结果的准确性,就需要对样品基质进行彻底的净化,可能还需要依赖于更可靠、更严格的样品前处理方法的开发。  谈到这一成果的意义,刘老师也与我们进行了分享。一是可以利用这一新技术来研究纳米材料的环境行为。纳米材料进入环境之后会经历不同的环境过程,不同的过程会造成不同的同位素比值变化,因此可以利用初始和最终的同位素变化来研究纳米材料的环境过程。二是可以基于此技术对纳米材料在环境中的归趋或者来源进行一个判断。如天然生成的纳米银和人工生产的纳米银,在环境转化过程中的同位素变化是有差异的,因此可以通过这个差异来判断纳米银的来源是天然的还是人工的。当然这一方法还需要进一步的验证。  虽然这一技术在真正广泛应用于环境纳米科学研究之前还有很多工作要做,但是其为环境纳米研究提供了一个全新的思路。刘老师表示他们会继续深入相关领域的研究,仪器信息网也会持续关注。(编辑:李学雷)
  • 首次在集约化管理草地上进行N2O的在线同位素表征测量
    首次在集约化管理草地上进行N2O的在线同位素表征测量 文献信息:B. Wolf1, L. Merbold, C. Decock et al. First on-line isotopic characterization of N2O above intensively managed grassland. Biogeosciences, 2015. doi:10.5194/bg-12-2517-2015 文献摘要:对四种主要的N2O同位素(14N14N16O,14N15N16O,15N14N16O,14N14N18O)进行了分析,特别是15N的分子内的分布(“位置偏好”,SP)被认为是区分源过程和帮助限制全球N2O预算的工具。然而,由于离散烧瓶取样和随后的实验室质谱分析相结合的研究受到有限的空间和时间分辨率的限制。量子级联激光吸收光谱(QCLAS)可以选择性高精度地分析痕量的N2O同位素,用于原位测量。这里,我们介绍了第一次实地考察的结果,这是在瑞士中部一个集中管理的草地上进行的。利用连接到自动N2O预浓缩装置的改良光谱仪,以高时间分辨率测定了大气表层(2.2m高度)的N2O摩尔分数和同位素组成。通过对压缩空气罐的重复测量确定了分析性能,结果表明δ15Nα、δ15Nβ和δ18O的测量重复性分别为0.20、0.12和0.11‰。同步涡动协方差N2O通量测量确定了土壤中N2O的通量平均同位素特征。我们的测量结果表明:总体上,硝化反硝化作用和反硝化作用是活动期间N2O的主要来源,同位素组成的变化是由于N2O被还原为N2而不是其他途径,例如羟胺氧化。管理和灌溉事件表现为分子内15N位点偏好(SP)、δ15Nbulkandδ18O值较低,表明了硝化菌反硝化和不完全异养细菌反硝化对诱导干扰的响应最强烈。集约经营草地N2O的通量平均同位素组成SP、δ15Nbuk和δ18O分别为6.9±4.3、-17.4±6.2和27.4±3.6‰。本文提出的方法能够为其他N2O排放生态系统提供长期数据集,可用于进一步限制全球N2O库存。文献监测方案:从注入S1(锚定)开始,动态稀释至50ppm,预浓缩后环境N2O的摩尔分数。用合成空气冲洗吸收池后,注入S2(校准标准)并稀释至50ppm。为了确定已经报告的轻微浓度依赖性,再次注入S1,但注入的摩尔分数更高,为67ppm(后来称为S1h)。该摩尔分数表示高浓度表层空气预浓缩后预期的摩尔分数。随后,再次注入S1并稀释至50ppm,然后将然后将细胞充满预先浓缩的环境N2O(A)。注射S1和预浓缩环境N2O的子程序(S1+A)耗时35分钟,重复三次。为了独立测定重复性,第四个样品是预先浓缩的压缩空气(目标气体)。在实验中,使用了两个压缩空气钢瓶(C1和C2,称为目标气体)。试验开始前,在实验室测定了两个储气罐的同位素组成和N2O混合比(表1)。实验室和现场分析的N2O摩尔分数和同位素组成在其分析不确定度范围内。表1为实验期间使用的参考气体和压缩空气罐。S1和S2代表锚定和校准标准。C1和C2是用于确定系统性能的目标气体。报告精度为1σ。 N2O同位素比值分析仪器装置:四种最丰富的N2O同位素物种采用了改良的QCLAS(Aerodyne Research Inc.,Billerica MA,USA)进行量化,该系统配备了光谱发射为2203cm?1的连续波量子级联激光器(cw-QCL)、像散的Herriott多通道吸收池(204 m路径长度,AMAC-200)和一个短(5 cm)的参考路径充满N2O的吸收池,以锁定激光发射频率。实验期间,QCLAS在位于涡流协变(EC)塔以西60米处的空调拖车中运行。该拖车位置对主通量的贡献小于20%,且位于主导风向的远端。样品空气入口装置布设在EC塔入口附近(2.2m高)。样气经过一个膜泵(PM 25032022,KNF Neuberger,Switzerland)通过聚四氟乙烯管(内径4mm)吸入。在泵的上端,用渗透干燥器(MD050-72S-1,PermaPure Inc.,USA)对样气进行预干燥。继泵之后,使用减压阀将压力维持在4棒过压。通过使用一个包住Mg(ClO4)2的烧碱石棉的化学捕集器定量去除气流中的湿度和CO2。最后,样气通过烧结金属过滤器(SS-6F-MM-2,Swagelok,USA)并被引导至之前详细描述的预浓缩装置。为了将N2O混合比从环境水平增加到约50 ppm N2O,需要预浓缩大约8 L的环境空气。然后,预浓缩的N2O被引入QCLAS的真空多道吸收池中。预富集过程中的同位素分馏(δ15Nα、δ15Nβ和δ18O分别增加0.31±0.10、0.34±0.16和0.29±0.07‰)通过具有已知同位素组成的N2O的预富集来量化并随后进行校正。最近在实验室间比较活动中证明了通过QCLAS进行的N2O同位素组分分析与同位素比值质谱(IRMS)实验的兼容性。 测量和校准策略确保分析系统的高精度和可重复性,测量和校准策略采用了类似于Mohn等人(2012)提出的一种方法。它基于两种不同于N2O同位素组成的标准气体,这两种气体是由纯医用N2O(瑞士Pangas)的动态稀释产生的,包含其同位素纯度(98%)14N15N16O(美国剑桥同位素实验室)和(99.95%)14N14NO(ICON Services Inc.,USA)的规定量。随后用高纯度合成空气(99.999%,Messer-Schweiz AG)进行重量稀释,得到含有90 ppm N2O(每摩尔干空气含有10-6摩尔微量气体)的加压气体混合物。这两种标准都是根据东京理工学院(TIT、Toyoda和yoshida)先前测量的主要标准进行校准,以将δ值固定在国际同位素标准刻度上。第一个标准(S1,表1)用作国际δ标度的锚定点,并用作数据分析算法的输入数据(见数据处理)。数据采集方式及频率:数据处理基于仪器软件(TDLWintel,Aerodyne Research Inc.,Billerica,MA,USA)记录的四种主要N2O同位素物种的单独混合比和光谱仪特征。 结果:(1)δ值和N2O摩尔分数无明显漂移,表明所用测量技术的稳定性。(2)土壤中N2O摩尔分数的增加与δ值的降低有关,表明土壤释放到表层的N2O比大气背景下的N2O减少了15N。(3)相比之下,溶解有机碳浓度(DOC)对管理事件没有反应,但在活动的干燥阶段较高(p0.001)。(4)该滤波器导致SP、δ15Nbul和δ18O同位素源信号的最大和平均标准误差分别为6.8(μ=2.2)‰、4.5(μ=1.4)‰和2.2(μ=1)‰。(5)在所有被调查的δ值中,只有ManaⅡ组和ManaⅢ组之间存在显著差异。(6)对于上述平均值中包括的一些中午至中午时段,因此包括夜间N2O摩尔分数至少增加12 ppb,EC系统检测到负的N2O通量(?0.17±2.1 nmol m?2s?1;n=14)。 Aerodyne仪器特点:(1)可以区分多个N2O同位素,可以实现14N14N16O,14N15N16O,15N14N16O,14N14N18O的测量;(2)量子级联激光吸收光谱(QCLAS)可以选择性地高精度地分析痕量的N2O同位素,弥补其他仪器的不足;(3)该方法能够为其他N2O排放生态系统提供长期数据集。 咨询联系电话:010-82675321
  • 同位素地球化学国家重点实验室建设通过科技部验收
    7月4日,国家科技部组织专家在中国科学院广州地球化学研究所对同位素地球化学国家重点实验室建设进行了验收。验收专家组由来自全国各院校国家重点实验室的8名知名专家组成,组长为西北大学翟明国院士。验收会由科技部基础研究管理中心吴根处长主持。  科技部基础研究管理中心李旭彦主管就国家重点实验室总体要求、建设验收内容和注意事项等作了详细说明。专家组听取了同位素地球化学国家重点实验室主任徐义刚研究员的建设报告,并与实验室人员进行了交流,现场考察了实验室的科研用房、仪器设备、科研进展及工作氛围等建设运行情况。  专家组经讨论后认为,同位素地球化学国家重点实验室根据自身优势、学科发展趋势、国际研究前沿和我国同位素地球化学发展的现状,在同位素地球化学基础理论和研究方法、同位素分析新技术和新方法、大陆地质过程及其资源效应的同位素示踪、地球深部与浅表地质过程同位素组成及演变规律等方向,开展了基础和应用基础研究。实验室定位准确、研究方向明确、优势和特色明显。建设期内,队伍建设与人才培养成效显著 按建设计划完成大型仪器设备购置、安装、调试及相关配套设施建设,为创新研究提供了有力的支撑 取得了一系列重要科研进展,获得国家自然科学二等奖2项、广东省科学技术一等奖1项 健全了各项规章制度和管理规范,运行与开放情况良好 主管部门和依托单位高度重视实验室建设,促进了实验室的建设与发展。  经讨论,专家组一致认为同位素地球化学国家重点实验室在科学研究、队伍建设、科研条件建设、制度建设、对外开放与运行管理等方面取得了重要进展,完成了建设计划任务书各项要求,同意通过验收。  科技部基础研究司基地建设处处长傅小锋充分肯定了实验室在仪器设备平台建设方面取得的显著进展以及在实验室管理、特别是仪器设备和技术方法研制和管理机制建设方面的工作。同时,希望实验室在科学研究上要发挥引领作用,例如牵头组织国内外的重大科技合作研究 在人才队伍建设上,要侧重40岁以下青年人才的培养 在科学传播上,要注重宣传,一方面做好科学普及,向社会大众宣传科学成果,另一方面要宣传本实验室对科学的贡献,让社会大众理解和支持实验室建设。
  • 2017中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议召开
    p  strong仪器信息网讯 /strong2017年8月19日,2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议在四川成都开幕。来自高校、科研院所、以及相关企业的200余人参加了本次会议。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/fbe72459-871a-403b-b3ab-298110f157e8.jpg" title="现场.jpg"//pp style="text-align: center "2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议现场/pp  中国质谱学会无机和同位素质谱学术会议一般由无机、同位素、仪器与教育3个专业委员会合办,每1-2年举办一次。此次会议由中国质谱学会联合表面物理与化学重点实验室举办,中国工程物理研究院材料研究所、四川省氢同位素工程技术研究中心承办。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e451dff9-d492-439f-9dc9-e60fbef497c8.jpg" title="谢孟峡.jpg"//pp style="text-align: center "此次会议组织委员会主任、北京师范大学教授谢孟峡主持开幕式/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e5a6d3ba-f5c4-4509-a05f-d02f60575f65.jpg" title="郭冬发.jpg"//pp style="text-align: center "中国质谱学会副理事长、核工业北京地质研究院研究员郭冬发致开幕词/pp  郭冬发在致词中谈到,从1912年汤姆逊研制第一台简易同位素质谱仪到现在,共有11个诺贝尔奖授予了在质谱技术的诞生、发展以及应用方面有杰出贡献的科学家。可见,质谱技术在推动人类社会进步中发挥了重要的作用。/pp  无机、同位素质谱技术发展历史最为悠久,经过近百年的发展,从最早的简单同位素质谱测量技术发展到现在的高精度、高灵敏度、高通量的无机及同位素质谱学科。广泛用于各类检测对象中元素含量及其形态、同位素组成的分析,以及成像分析等,很多质谱分析方法已经实现了标准化。/pp  到目前,检测对象已经涵盖核工业、地矿、环境、农业食品、生命科学、国土安全等诸多领域。例如,以电感耦合等离子体质谱为代表的无机质谱分析技术在地矿行业已经普及到基层实验室,每年为社会提供大量的检测数据。以核质谱(热电离质谱、气体同位素质谱、加速器质谱等)为代表的高精度同位素质谱技术为核科学与核工业的发展提供了关键的技术支撑。以二次离子质谱为代表的质谱成像技术为材料科学提供了很好的研究诊断工具。可见,质谱技术已“无孔不入”。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/862ea939-daac-4a70-bd22-8d60d47db8b8.jpg" title="王宝瑞.jpg"//pp style="text-align: center "中国工程物理研究院机械制造工艺研究所所长王宝瑞代表承办方致欢迎词/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/3657b311-e7b7-487a-ab7a-a4fb01e8fdb4.jpg" title="李金英.jpg"//pp style="text-align: center "中国核工业建设集团公司研究员李金英发言/pp  此次会议既有口头报告和展报,也有质谱相关的实物展示,为大家带来了最新的无机及同位素质谱的研究成果与进展,为大家提供了一个良好的面对面交流的机会,这必将推动无机和同位素质谱技术的发展与进步。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/a0255c8e-d40f-4ab7-b3fc-1bc711c8922e.jpg" title="王海舟.jpg"//pp style="text-align: center "中国钢研科技集团有限公司 王海舟院士/pp style="text-align: center "报告题目:中国材料与试验标准的发展/pp  王海舟院士首先感恩质谱技术为冶金及材料表征重大问题解决提供了有效的解决方向,如,激光剥蚀+ICP-MS+金属原位分析技术用于跨尺度高通量原位统计分布分析等。王海舟院士的报告介绍了材料与试验标准体系现状,以及中国材料与试验团体标准CSTM的情况。他说到,虽然此次报告的内容与质谱不相关,而是关于标准化建设的,但是,标准应该是前端的、与技术同步的,所以也可以说是相关的。/pp  在19日上午的5个大会报告中,与“核”相关的报告有3个之多,分别是中国核工业建设集团公司研究员李金英的报告《质谱技术在核工业中的应用及发展趋势》、核工业北京地质研究院研究员郭冬发的报告《铀矿物质谱成像分析》、中国工程物理研究院材料研究所研究员廖俊生的报告《核材料研究中的无机质谱应用技术》,可见,无机及同位素质谱技术在核工业领域的广泛应用。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c29ad154-0780-4ee8-9e06-5c9504199a9a.jpg" title="李金英1.jpg"//pp style="text-align: center "中国核工业建设集团公司研究员 李金英/pp style="text-align: center "报告题目:质谱技术在核工业中的应用及发展趋势/pp  质谱分析技术在核工业中的应用范围包括了铀矿地质勘察、铀矿水冶、反应堆材料、核电站水化学及环境监测、铀浓缩、三废及退役治理、乏燃料后处理等。而核质谱分析技术具有取样量小、高选择性、高灵敏度、快速、封闭式操作等特点。核工业中常见的无机与同位素质谱分析技术有:TIMS、ICP-MS、LA-ICP-MS、GDMS、LIMS、SIMS、SSMS、SNMS等。/pp  李金英介绍了ICP-MS、TIMS、GD-MS、SIMS的研究现状及发展趋势,并表示,对于重要同位素的高精密度测量,TIMS是有力的手段,在无机、同位素测量过程中有着不可替代的优势,主要应用在核科学以及地质领域,尤其在标准物质研制,关键样品的分析等方面;而MC-ICP-MS在某些元素测量方面,如难电离元素等,甚至优于TIMS,但短时期尚不能取代TIMS。/pp  报告中,李金英还特别介绍了封闭式核质谱仪器在核工业、防化系统、环境监测等特殊样品测量中的应用。最后,他指出,我国核电的发展面临许多机遇与挑战,质谱技术可以发挥重要作用,而我国核电产业的发展,也将给质谱技术带来新的发展机遇。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/1cd3f02d-65ee-4cce-99e9-6c33f57a7b77.jpg" title="郭冬发.jpg"//pp style="text-align: center "核工业北京地质研究院研究员 郭冬发/pp style="text-align: center "报告题目:铀矿物质谱成像分析/pp  铀矿物可以保存与成因、年代和地点有关的有用信息。利用包括LA-ICP-MS、FIB-TOF-SIMS、LG-SIMS等在内的现代质谱成像技术,实现单点成像、2维成像和3维成像,并用于铀矿勘查和铀基材料的加工研究。/pp  郭冬发在报告中介绍了利用LA-ICP-MS、FIB-SEM、LG-SIMS三种仪器进行的实验和结果分析。其中,LG-SIMS更适用于点成像,FIB-SEM-TOF-SIMS更适用于界面成像,LA-ICP-MS MSI更适用于元素成像。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b5d02ba2-cdc8-4bf5-bbb8-d64afca1f54c.jpg" title="林金明.jpg"//pp style="text-align: center "清华大学教授 林金明/pp style="text-align: center "报告题目:微流控芯片-质谱联用细胞分析方法研究/pp  多通道微流控芯片质谱联用细胞分析的三项主要难点分别是:多通道芯片与质谱联用、细胞共培养、细胞形态观察。林金明与其团队成功研制了多通道微流控芯片质谱联用装置,实现了多通道微流控芯片-细胞代谢物富集分离-质谱检测的联用,仪器的功能得到了显著的提升。/pp  多通道微流控芯片质谱联用技术应用于细胞的药物代谢研究、环境污染物对细胞成长过程的影响、营养物质对细胞培养过程的影响、疾病机理研究、细胞的分选和检测等多个领域。林金明表示,未来几年内将不断改善和提高多通道微流控芯片质谱联用装置的性能与自动化水平,并加大力度推广仪器的应用范围。/ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6506fbed-630b-4eee-8cb0-dfe3816ac4be.jpg" title="廖俊生.jpg"//pp style="text-align: center "中国工程物理研究院材料研究所研究员 廖俊生br//pp style="text-align: center "报告题目:核材料研究中的无机质谱应用技术/pp  核材料是军事与能源中的基础原料,基于核材料各项理化特征的研究对于提升其性能具有重要意义。无机质谱技术能够提供特定元素含量、同位素丰度及其他化学信息,因此在核材料研究中发挥了重要作用。/pp  廖俊生在报告中介绍了二次离子质谱技术在核材料表面分析中的应用,通过原位分析准确获得了目标元素在核材料表面的分布情况,并对其产生机制进行了讨论;随后介绍了辉光放电质谱中通用灵敏度因子校正方法的建立,并成功用于核材料表面元素的直接定量分析;此外,廖俊生还介绍了钚的多个衰变子体(铀、镅、铅等)的质谱分离分析方法。/pp  质谱技术为圆满完成国家任务提供了必要的技术保证,加深了对核材料物理化学性能的认知水平,为科学评价战略武器的性能提供了依据,核材料的分析研究极具挑战性,也推动了质谱技术不断发展。/pp  此次会议也得到了岛津、赛默飞、珀金埃尔默、天瑞仪器、安捷伦、德国耶拿、TESCAN、吉天仪器、派艾斯、钢研纳克、CAMECA等仪器设备厂商的大力支持。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/7f4daaa6-32ac-4419-bd83-71d7822a19a4.jpg" title="合影.jpg"//pp style="text-align: center "2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议参会代表合影/ppbr//p
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