[发明专利]一种提高表面增强激光诱导击穿光谱探测灵敏度的制样方法

说明书

本发明公开了一种提高表面增强激光诱导击穿光谱探测灵敏度的制样方法，该方法采用原位多次制样辅助表面增强激光诱导击穿光谱（SENLIBS）技术，即在第一次制备的圆形分析层范围内循环多次滴加待测液滴，并进行干燥，增加了固定面积内的待测元素的浓度，提高了目标元素光谱强度，降低了SENLIBS技术对待测元素的检测极限，提高了SENLIBS技术的探测灵敏度。相对于现有的SENLIBS技术制样方法，具有无需辅助额外的萃取试剂，制样流程简单，无需专业人员操作，面向全元素制样，普适性强等技术。

技术领域

本发明属于等离子体发射光谱检测技术领域，具体涉及一种提高表面增强激光诱导击穿光谱探测灵敏度的制样方法。

背景技术

表面增强激光诱导击穿光谱技术（Surface-enhanced laser-induced breakdownspectroscopy，简称SENLIBS）作为LIBS检测液体的新方法。该技术最早由M. A. Aguirre等人（Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 2013. 79-80(3): 88-93）提出，其采用液-液萃取技术作为氯化锰的前处理手段，并将10 μL的萃取液干燥在铝衬底表面进行检测，使Mn的光谱强度相对于液滴法增强50倍，Mn元素的检测极限可达6 μg/mL。然而该技术的灵敏度仍未达到理想值。

为此，X.Y. Yang等人（Optics Express, 2016. 24(12): 13410-13417）采用化学置换辅助SENLIBS技术实现了对水溶液中重金属元素（Cu、Pb、Cd、Cr）的痕量检测，其检测极限（0.200、0.136、0.386和0.016 μg/mL）与国家标准的差距较小。然而化学置换的方法仅适合惰性金属离子，对于其他活性高的离子并不适用。因此，急需提出一种普适性强的制样方法，进一步降低SENLIBS技术对待测元素的检测极限，提高SENLIBS技术的探测灵敏度。

发明内容

本发明专利提供了一种提高表面增强激光诱导击穿光谱探测灵敏度的制样方法，该方法的目的在于采用原位多次制样辅助SENLIBS技术，即在第一次制备的圆形分析层范围内循环多次滴加待测液滴，并进行干燥，以期增加固定面积内的待测元素的浓度，提高目标元素光谱强度，降低对待测元素的检测极限，最终改善SENLIBS技术的探测灵敏度。

本发明专利提供了一种提高表面增强激光诱导击穿光谱灵敏度的方法，为了达到上述目标，本发明采用的技术方案，包括以下步骤：

（1）将表面放置有滤纸圆片的衬底放在恒温板上加热，其中滤纸圆片的直径为D；

（2）待衬底表面温度达到平衡之后，利用移液枪移取一定体积的待测溶液，滴在滤纸表面，干燥后，在衬底表面获得含有待测元素的固体分析层Ⅰ₁；

（3）待液体干燥后，按照步骤1-2重复n-1次制样；

（4）将滤纸移除，即可在衬底表面获得重复n次制样，且直径为D的分析层Ⅰ_n。

总体而言，本发明专利提供了一种提高表面增强激光诱导击穿光谱探测灵敏度的制样方法，主要具备以下技术特点和优势：

（1）本发明方法从制样方式入手，采用原位多次制样的预处理方法，从源头上增大了固定范围内待测元素的浓度，提高了待测元素的LIBS光谱强度，降低了SENLIBS技术对待测元素的检测极限，即提高了SENLIBS技术的探测灵敏度；

（2）本发明方法相对于现有的液-液萃取预处理方法，无需辅助额外的萃取试剂，制样流程简单，无需专业人员操作；

（3）本发明方法相对于现有的化学置换预处理方法，不仅适用于活性离子，而且适用于惰性离子，普适性更强。

附图说明