[发明专利]一种检测不同形态金属离子含量的方法及系统

权利要求书

1.一种检测不同形态金属离子含量的方法，其特征在于，包括：将不同形态的金属离子选择性分离并富集后，再检测出富集后的金属离子含量。

2.根据权利要求1所述检测不同形态金属离子含量的方法，其特征在于，所述“将不同形态的金属离子选择性分离并富集”是通过电化学方法实现；

优选为：将不同形态的金属离子在电解质溶液中分别以阴离子和阳离子的形式存在，再在电场力作用下，分别在阳极电极和阴极电极上富集。

3.根据权利要求2所述检测不同形态金属离子含量的方法，其特征在于，所述“将不同形态的金属离子在电解质溶液中分别以阴离子和阳离子的形式存在”是通过调节电解质溶液的pH实现；

优选为：采用缓冲溶液将电解质溶液中不同形态的金属离子分别以阴离子和阳离子的形式存在。

4.根据权利要求2或3所述检测不同形态金属离子含量的方法，其特征在于，所述阳极电极或阴极电极为钛片、铜片或者玻碳片；

优选地，所述阳极电极或阴极电极的表面还包覆有阴离子吸附材料或者阳离子吸附材料；

进一步优选地，所述阴离子吸附材料为氨基修饰石墨烯，所述阳离子吸附材料为羧基修饰石墨烯或者氧化石墨烯。

5.根据权利要求1-4任一项所述检测不同形态金属离子含量的方法，其特征在于，所述“检测出富集后的金属离子含量”是通过激光诱导击穿光谱方法实现；

优选为：将分别在阳极电极和阴极电极富集的金属离子，通过激光诱导击穿光谱技术进行原位测定。

6.一种检测不同形态金属离子含量的系统，其特征在于，包括：电化学系统和激光诱导击穿光谱系统；

所述电化学系统包括第一电极(4)、第二电极(5)、电化学池(12)和电化学电源(7)；

电化学池(12)用于承装电解液，该电解液中包含分别以阴离子和阳离子形式存在的不同形态金属离子；

电化学电源(7)用于向第一电极(4)、第二电极(5)之间施加电场，以使电解液中以阴离子和阳离子形式存在的不同形态金属离子分别在第一电极(4)、第二电极(5)上富集；

所述激光诱导击穿光谱系统包括激光器(1)、光谱仪(11)和探测器(10)；

激光器(1)用于向第一电极(4)或第二电极(5)输出激光，以使富集在第一电极(4)或第二电极(5)上的不同形态金属离子激发产生等离子体光；

光谱仪(11)用于对所述等离子体光进行解析并输出光谱信号；

探测器(10)用于对所述光谱信号进行探测并传输给处理设备进行数据分析，获取不同形态金属离子含量。

7.根据权利要求6所述检测不同形态金属离子含量的系统，其特征在于，第一电极(4)、第二电极(5)为钛片、铜片或者玻碳片；

优选地，第一电极(4)或第二电极(5)表面还包覆有阴离子吸附材料或者阳离子吸附材料；

进一步优选地，所述阴离子吸附材料为氨基修饰石墨烯，所述阳离子吸附材料为羧基修饰石墨烯或者氧化石墨烯。

8.根据权利要求6或7所述检测不同形态金属离子含量的系统，其特征在于，激光器(1)为调Q Nd:YAG激光器或者CO₂激光器，电化学电源(7)为电化学工作站。

9.根据权利要求6-8任一项所述检测不同形态金属离子含量的系统，其特征在于，所述激光诱导击穿光谱系统还包括反射镜(2)、聚焦透镜(3)、光接收器(8)和光纤(9)；

反射镜(2)用于对所述激光器(1)输出的激光进行反射；

聚焦透镜(3)用于对经反射镜(2)反射后的激光进行聚集，再输出到第一电极(4)和第二电极(5)上；

光接收器(8)用于对所述等离子体光进行接收并通过光纤(9)导入光谱仪(11)中。

10.根据权利要求9所述检测不同形态金属离子含量的系统，其特征在于，聚焦透镜(3)为石英凸镜或者锗凸镜；探测器(10)为电荷耦合器件CCD或者增强型电荷耦合器件ICCD。