激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术能够实现固体样品直接进样分析。相对于电感耦合的等离子质谱(ICP-MS)传统溶液进样的湿法分析有以下优势:湿法分析中需要将样品进行溶解、消解等复杂的前处理步骤,LA-ICPMS直接固体分析简化了样品前处理步骤;LA-ICP-MS测定中几乎不使用酸、碱等有害试剂;减少了试剂中H、O、N、Cl等离子带来的多原子离子干扰。然而,LA-ICP-MS在进行元素含量分析时,结果受到基体效应影响较大。在实际分析中,使用基体严格匹配的标准样品才能获得较为准确的结果。对于标准样品种类的数量较少的样品,测定有一定难度。为了解决基体效应对测定结果的影响,本研究建立了固-固混合制样-标准加入法,并将该方法用于LA-ICP-MS分析粉末样品的工作中,主要研究内容如下:1.固-固混合标准加入法在LA-ICP-MS分析中可行性以汽车尾气催化剂中铂、钯和铑三种贵金属元素含量分析作为研究对象。分别考察了液-固混合制样法和固-固混合制样法的可行性。液-固混合制样法是将含有待测元素的标准溶液与待测样品混合,待溶剂挥发后,制备成LA-ICP-MS分析样品。液-固混合制样法在溶剂挥发过程中由于溶剂边缘的极化效应,制备的样品元素分布不均匀;由于溶液的流动性、渗透性,粘附性较强,使溶液与容器结合较为紧密,溶质不能完全转移至样品中,不能保证加入样品的准确性。为了解决制备样品过程中待测元素加入量的准确性的问题,改善制备样品均匀性,提出了固-固混合制样标准加入法。固体粉末混合和转移过程中,粉末样品几乎不会损失,保证了元素加入量的准确性;通过控制固体粉末之间粒径、密度和混合方式等关键步骤,能够制备得到混合均匀的粉末样品。本研究将固相萃取技术引入样品制备过程中,将固相萃取剂(吸附剂)作为待测元素载体,制备出待测元素含量准确且呈梯度变化的自制标样,与待测样品粉末混合,制备成为标准加入法分析样品。功能化硅胶是常用的金属元素吸附剂,经过对比,2,4-二巯基-1,3,5-三嗪功能化硅胶(DMT)硅胶对铂、钯和铑有较好的吸附能力,且与汽车尾气催化剂混合后可以压制成表面平整、光滑的LA-ICP-MS分析薄片,可以作为铂、钯和铑三种贵金属元素载体。DMT硅胶对铂、钯和铑元素吸附量较大,通过控制溶液中元素总量,能够得到铂、钯和铑含量呈梯度变化的硅胶颗粒。制备好的硅胶颗粒与汽车尾气催化剂样品混合后,表面元素分布均匀,且制样重复性较好。固-固混合制样标准加入法对于LA-ICP-MS分析汽车尾气催化剂样品中铂、钯和铑含量具有可行性。2.固-固混合制样-标准加入-LA-ICP-MS法测定汽车尾气催化剂中铂、钯和铑含量优化了DMT硅胶对铂、钯和铑元素的吸附条件,制备了三种贵金属元素含量呈梯度变化的硅胶载体。考察了不同的压片直径、硅胶与汽车尾气催化剂样品混合比例、混合方式等因素对制样的影响。制备样品中硅胶载体与汽车尾气催化剂质量比为1:3,两种粉末混合后研磨均匀,制备了直径为20mm的标准加入法分析样品。在经过优化的激光剥蚀参数条件下,测定了汽车尾气催化剂分析用标准样品,测定值与认定值一致。使用该方法对样品重复测定三次,结果的RSD%在5%之内。将未黏附贵金属的堇青石作为空白样品,测定了方法检出限,铂为1.2μg/g,钯为7.7μg/g,铑为0.46μg/g。将该方法用于实际样品测试,测定结果与标准方法(湿法)分析结果一致。3.固-固混合制样标准加入-LA-ICP-MS法测定土壤中痕量镉土壤中镉元素含量较低,且土壤样品基体成分复杂,不同地点、用途土壤基体差异较大,使用LA-ICP-MS直接测定难以找到合适的标准样品进行基体匹配,基体效应对测定有较大影响。使用固-固混合制样标准加入法不仅能够实现痕量镉的测定,也能消除基体效应对测定的影响。实验中使用铼元素作为内标元素,DMT硅胶作为待测元素和内标元素载体,以硅胶与土壤样品质量比为1:4混合制样,制备了LA-ICP-MS标准加入法分析样品。测定了土壤成分分析标准物质中镉,测定值与认定值一致。重复测定三次,测定结果RSD%为2.7%。4.固-固混合制样标准加入-LA-ICP-MS法测定金矿中金元素金矿中金元素测定多为湿法分析,前处理步骤较为复杂,对操作人员要求较高。金矿属于自然样品,不同产地的样品基体差别较大。使用固-固混合制样标准加入-LA-ICP-MS方法不仅能简化样品前处理步骤,提高检测效率,还能消除基体效应对测定的影响。通过对比不通过的功能化硅胶,选择三胺基硅胶(Triamine硅胶)作为金元素载体。固-固混合制样标准加入法测定金矿标准样品中金元素含量的结果与认定值一致,重复三次测定结果的RSD%为4.4%。综上所述,本研究提出了固-固混合制样标准加入法,并将该方法用于LAICP-MS分析粉末样品的工作中。为LA-ICP-MS在粉末样品元素含量分析的应用提供了一种新的思路和方法。