非水相介质中化学蒸气发生新方法在原子荧光及原子吸收光谱分析中的应用研究

Compared with pneumatic nebulization sample introduction method, chemical vapor generation (CVG) has the advantages of effective matrix isolation, high transfer efficiency of sample, good selectivity, simplicity of device and easy atomization, which makes the sampling technique has been widely applied in the field of atomic spectrometry and its hyphenated techniques. Besides some research about Grignard alkylation reaction, almost all works about traditional CVG are carried out in the aqueous phase, which are often affected by the serious interference of sample matrix and transition metals. Based on the above issues, in this project ionic liquid and other organic solvents are used as media to carry out the investigation of non-aqueous-phase media chemical vapor generation method (hereinafter to be referred as non-aqueous-phase chemical vapor generation). This new method will be developed and hyphenated with atomic spectrometry to be applied in the detection of real organic samples. The in-depth exploration of mechanism of non-aqueous-phase chemical vapor generation would be carried out in this project to improve efficiency of chemical vapor generation, reduce the sample matrix effect and expand the research and application fields of chemical vapor generation.

相对于气动雾化样品引入方法，化学蒸气发生（CVG）具有基体有效分离、样品传输效率高、选择性好、装置简单、易于原子化等优点而被广泛应用于原子光谱及其联用技术。传统CVG方法除格林尼亚烷基化反应外多在水相中进行，因而常常受到严重的样品基体和过渡金属干扰。基于以上不足，本项目拟以离子液体等有机溶剂为介质开展非水相介质中化学蒸气发生新方法研究（以下简称非水相化学蒸气发生），并将其与原子光谱相关技术联用，并应用于实际有机样品的分析检测。同时深入研究和探索非水相CVG机理以提高蒸气发生效率、降低样品基体干扰、拓展CVG的研究领域及其应用范围。

化学蒸气发生（CVG）作为一种进样技术在分析化学领域有着广泛的应用。非挥发性的离子或者有机金属形态的分析物可以通过CVG从液相转移到气相中，所以它不仅起到了基体分离的效用，同时具有样品传输效率高、选择性高、仪器装置简单、易于原子化等优点。多年来国内外广泛开展了CVG包括氢化物发生（HG）方法及其应用方面的研究工作，包括设计和改进蒸气发生装置、建立新的蒸气发生体系等。但是据我们所知除了采用格林尼亚烷基化反应的极少数工作之外，几乎所有的CVG都是在水相之中进行的。. 本项目致力于建立一种可以在非水相介质条件下实现的CVG或HG体系，并将这个反应体系与元素分析仪器联用，包括原子荧光光谱法（AFS）、原子吸收光谱法（AAS）甚至质谱法（MS）等。目前已成功实现了汞（Hg）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）、镉（Cd）、锡（Sn）、碲（Te）七种元素以不同的萃取方法将其由水相转移到非水相介质后在非水相CVG-AFS体系中的分析测定，且大部分元素分析性能良好。除了拓展可应用于该体系的新元素种类之外，详细对比研究了不同有机相介质条件的分析性能，以及开展了表面活性剂在非水相CVG反应体系中的增敏效果研究。在实验中详细考察了各个元素测定的实验条件，并对比了新的非水相CVG-AFS与传统的HG-AFS测定上述元素的分析性能，实验证明新方法具有良好的分析性能。在本项目的资助下目前累计发表研究论文10篇，其中SCI论文6篇，另有2篇论文正在整理阶段即将发表。. 本项目提出和建立的非水相化学蒸气发生新方法其反应模式具有简单、直接、高效等优点。本研究对于传统的水相介质中的CVG或HG是一种具有创新性的拓展和补充。相对传统方法，新方法在专门设计的反应器中实现化学蒸气的发生具有独特的优点，比如减少了废液的产生、克服了气液分离过程中的一些干扰等等。研究探索哪些元素、哪些有机相介质或者哪些仪器分析方法具备这样的可行性是有意义的基础研究工作。