汤书婷 作品数:31 被引量:18 H指数:3 供职机构: 核工业北京地质研究院 更多>> 发文基金: 北京市教委科技发展计划 北京市科技新星计划 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 天文地球 化学工程 农业科学 更多>>
锂循环产业链中锂分析方法进展 被引量:2 2023年 锂资源勘查采冶、锂化合物生产、锂终端产品生产、锂回收和废物处理处置构成了锂循环产业链。该产业链中,锂资源勘查目前可开发利用的锂矿床主要有盐湖卤水型、伟晶岩型、黏土型、锂沸石型、其他卤水型(包括油气田卤水亚类和地热卤水亚类)和离子吸附型6种类型。锂化合物生产主要包括氯化锂、氢氧化锂和碳酸锂等产品,锂终端产品生产主要包括锂电池、玻璃或陶瓷、医药、锂同位素等制品。锂回收主要是从动力锂电池中回收锂元素,其他暂时不可用或成本过高的物料按照废物进行处理处置。就锂循环产业链中锂分析涉及的17种主要分析方法进行汇总及进展评述,根据其原理分为湿法化学分析、分子及原子光谱分析、质谱分析及原位分析四类。湿法化学分析包括重量法、气体体积法、滴定法、电离子选择性电极法、离子色谱法,常用于合金、纯物质、卤水、地热水、医药相关等液体样品常量至痕量锂的含量检测。分子及原子光谱分析包括分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收分光光度法、辉光放电质谱法、激光击穿诱导光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法,可用于锂资源样品、矿冶提取过程产物等常量至痕量锂的测定,其中荧光分光光度法除了用于传统的能源领域,在医疗生物领域同样应用广泛;随着便携式仪器的开发,液体辉光放电光谱法、激光击穿诱导光谱法有望开发专用的快速鉴定装置和方法,为锂资源勘探提供更多的现场分析手段。质谱分析法包括电感耦合等离子体质谱法和热电离质谱法,不仅可以满足锂循环产业链中各类产品中微量至痕量杂质元素含量检测,也可以实现其中锂同位素的测定。原位分析方法包括原位比色法、激光剥蚀多接收等离子体质谱法和二次离子质谱法,近年来在锂产业循环中引起了关注,可分析电池 汤书婷 郭冬发 李伯平 刘桂方 谭靖 曾远 李黎 王娅楠 谢胜凯关键词:分析方法 质谱分析 热电离质谱法测定铀同位素过程中铼灯丝氧化对目标铀离子形成的影响 被引量:5 2018年 采用热电离质谱法(thermal ionization mass spectrometry,TIMS)测定铀同位素过程中,质量分馏效应会引起同位素比值测量值偏离真值,一般采用外标校正法对质量分馏效应进行校正,这要求测量过程中标准物质和样品产生一致的质量分馏行为。因此,除考虑点样的一致性外,测量过程中产生单一的目标离子也非常重要。本研究采用热电离质谱技术考察了铼灯丝氧化对铀同位素测定的影响。将1μg铀以硝酸盐溶液的形式点于铼样品带上,通过监测铀及其氧化物的离子流强度,发现铀主要存在U+和UOx+(x=1或2)的电离形态,并且灯丝表面氧化程度越高,UOx+的产率越高(UOx+/U+可达到1)。实验结果表明,灯丝去气过程过早使灯丝暴露于大气或点样过程中,以及使用较高的样品蒸干电流都会加剧灯丝的氧化。控制灯丝表面氧化或点样过程中加入石墨,可有效降低UOx+的产率,提高目标离子的电离效率。全蒸发测量结果表明,UOx+离子流强度大小对测量结果无明显影响,但通过降低UOx+的离子流强度,可提高测量结果的重现性,进而提高测量过程中分馏行为的一致性。该研究可为提高铀同位素测定过程中样品的利用率提供理论依据。 汤书婷 闫峻 王晓明 曾远 朱健铭 崔建勇关键词:铀同位素 稀土离子对UHMWPA6结构的影响 2011年 以稀土氯化物三氯化钆(GdCl_3)为络合剂,甲酸和盐酸作为混合溶剂,配制不同络合比的PA6/GdCl_3溶液,涂膜制得试样,采用扫描电子显微镜、红外光谱分析、X射线衍射和紫外-可见光分析等方法对试样的结构进行了研究,探讨了稀土离子在整个PA6体系中所起的作用及络合比对整个体系性能的影响。结果表明,稀土离子与PA6在混合溶剂的溶解下发生了作用,稀土离子破坏了PA6分子间的氢键;络合比对络合能力有很明显的影响。 宋培培 李勰 贾清秀 汤书婷 赵国樑表面热电离同位素稀释质谱法的计算及质量分馏效应校正 被引量:3 2019年 表面热电离同位素稀释质谱法(ID-TIMS)是国际公认的基准方法之一。本文以稀释分析锶同位素为例,详细介绍了其计算和推导过程,提出基于指数近似模式的稀释分析同位素分馏校正的方法。该方法适用于校正含有两对参考比值的元素静态多接收稀释分析同位素比值的质量分馏,与指数校正方法和对数校正方法相比,计算过程更简单。还讨论了稀释剂同位素比值准确度对稀释分析同位素比值的影响及其质量分馏的校正方法,通过数学迭代计算质量分馏系数,得到稀释剂测量的质量分馏系数和准确的同位素比值。采用建立的质量分馏校正方法稀释分析NBS987,结果表明,在误差范围内与其参考值(87 Sr/86 Sr=0.710 237±8(1σ))一致。 颜妍 崔建勇 张天睿 汤书婷 朱键铭关键词:质量分馏 84Sr稀释剂中锶同位素组成的准确测定 被引量:2 2019年 在化学分析技术中,同位素稀释法是公认的具有绝对测量性质的方法,其测量结果准确,不确定度小。在锶同位素组成测定中,同位素稀释法可同时得到样品中锶元素含量和同位素比值,但稀释剂的加入,使稀释剂和混合样品中锶同位素的质量分馏校正成为难点。采用数学迭代法,建立了84Sr稀释剂同位素测量过程中的质量分馏因子的计算方法,利用指数近似模式校正方法建立了稀释分析中锶混合样品中锶同位素的质量分馏因子和样品中锶同位素比值的计算方法,提高了同位素稀释法分析样品锶同位素比值准确性。 张天睿 曾远 颜妍 汤书婷 朱键铭关键词:锶 稀释剂 质量分馏 基于LA-ICP-MS表面原位分析技术测定热电离质谱仪灯丝支架上铀的沉积分布 2024年 热电离质谱法(Thermal ionization mass spectrometry,简称TIMS)是一种测量同位素丰度比的经典分析方法,在地质学和核工业领域得到广泛应用。热电离质谱法测铀同位素丰度比时一般采用三带结构,由于铀的第一电离能较高,需要较高的电离温度,长时间测试蒸发出铀化合物或电离出的铀离子在灯丝支架上沉积,影响灯丝支架上悬浮高压与源电压间的绝缘电阻,降低两者之间的电压差,导致绝大部分离子因动能不足无法进入离子透镜,最终影响离子流的稳定性,引起测试时信号产生波动。针对热电离质谱仪灯丝支架铀沉积导致的灯丝支架绝缘失效问题,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,简称LA-ICP-MS)对灯丝支架铀沉积分布进行了分析,取得以下结果:建立了LA-ICP-MS原位表面分析技术,其最佳激光频率为10 Hz,能量密度为6 J·cm-2,束斑直径为60μm。校准曲线相关系数R2=0.9992,表明建立的方法线性关系良好。应用建立的方法,测定了灯丝支架表面铀沉积的分布特征。结果显示:灯丝支架表面铀沉积随着灯丝支架使用时间的增加,对应的绝缘电阻变小;并沿着支架向两端延伸,铀沉积量逐渐降低。铀沉积主要集中在电离带灯丝支架中心上端,且蒸发带上铀沉积量明显低于电离带。同时绝缘挡片可以有效降低陶瓷绝缘体上铀的沉积,因此可以通过增大绝缘挡片来提高灯丝支架的绝缘效果。 熊超 郭冬发 李伯平 汤书婷 刘桂方 刘瑞萍 王娅楠 乔麓伊关键词:LA-ICP-MS 一种硼硅玻璃中硼同位素的快速测定方法 本发明属于物质性质测定技术领域,具体涉及一种硼硅玻璃中硼同位素的快速测定方法,该方法包括以下步骤:步骤(1)制备硼硅玻璃悬浊液样品;步骤(2)将步骤(1)制备的硼硅玻璃悬浊液按特定步骤涂样;步骤(3)热电离质谱仪测量。本... 汤书婷 崔建勇文献传递 直接熔融热电离质谱法测定硼硅玻璃中硼同位素比值 被引量:2 2020年 硼硅玻璃是目前压水堆应用最多的可燃毒物材料,产品中硼同位素组成的准确测定对燃耗预估及产品质量判定具有重要意义。文章基于直接熔融热电离质谱法,首先探讨了硅元素对硼酸中硼同位素测量结果的影响,结果表明:Si/B质量比小于9时,硅对NIST 951a硼酸标准物质测量结果无显著干扰,采用直接熔融热电离质谱法测定核电用硼硅玻璃中硼同位素比值具有可行性;随后,详细分析了Na/B摩尔比、甘露醇和石墨加入量3个参数对测试结果的影响,得到的最佳参数为Na/B摩尔比9、加入甘露醇及3μL石墨发射剂;最后,采用优化测试参数,对实际硼硅玻璃样品进行了测试,并以NIST 951a硼酸标准物质为外标对测量结果进行分馏校正,结果发现分馏校正后样品的不确定度来源主要是标准物质。研究成果可满足硼硅玻璃的燃耗预估及产品质量的快速判定需要。 汤书婷 张天睿 颜妍 朱健铭关键词:硼硅玻璃 硼同位素 直接熔融热电离质谱法测定硼硅玻璃中硼同位素比值 硼有10B 和11B 两种稳定同位素,其中是10B 高效的热中子吸收剂,在核反应中常被用作慢化剂及可燃毒物等.硼硅玻璃中含有12.0%~13.0%(w)的B2O3,来源广及成本低,是目前电站压水堆用的最多的可燃毒物材料[... 汤书婷 崔建勇关键词:硼硅玻璃 硼同位素 地下水样品中硼同位素组成的测定 被引量:2 2020年 对地下水样品进行硼分离及其同位素组成及TIMS测试。针对地下水硼含量低、有机质含量高的特点,将样品采用C18固相萃取柱去除有机质,建立阴离子交换树脂法分离硼,并与混合离子交换树脂法分离结果进行对比。结果表明:两种分离流程回收率均在95%以上。样品经前处理后能满足同位素热电离质谱的测试要求,几乎不产生明显的同位素分馏,阴离子交换树脂法测量精度小于0.06%,且能够在分离的同时实现富集,更适用于地下水样品。 张天睿 汤书婷 颜妍 朱键铭关键词:硼 地下水 热电离质谱