稀土元素 (REE) 广泛应用于高科技领域。镨 (Pr)、钕 (Nd)、钐 (Sm) 和镝 (Dy) 用于大功率永磁体。镱 (Yb)、铒 (Er) 和钬 (Ho) 用于激光器。镧 (La)、钆 (Gd)、 铽 (Tb)、铕 (Eu) 和 Yb 则是发光及荧光材料的成分,常用于荧光灯、雷达屏幕 以及等离子体显示器。稀土还用于汽车尾气吸收催化剂和高科技玻璃。由此显 而易见,稀土在高科技行业所用的许多材料中都起着非常重要的作用。然而, 高纯稀土材料中存在的其他痕量稀土杂质往往会对终产品的功能产生影响,因 此,稀土氧化物原材料中的杂质必须加以严格控制。 在各种用于测定痕量稀土的原子光谱技术中,ICP-MS 的应 用为广泛,因为其稀土谱图较为简单 — 尤其是与发射光 谱技术相比时。不过,在低质量数稀土基质中测定痕量较 高质量数的稀土杂质仍然面临着非常大的挑战性。这是因 为在所有元素中,稀土氧化物的键能在金属氧化物 (M-O) 中是高的,在 ICP-MS 质谱中,低质量数稀土的氧化物 离子会干扰中等质量及高质量数的稀土杂质的测定。以高 纯 Sm2 O3 中的痕量稀土杂质分析为例,147 Sm16 O+ 和 Dy 的同位素 ( 163 Dy+ ) 重叠,而 149 Sm16 O+ 则和 Ho 的同 位素 ( 165 Ho+ ) 重叠。痕量稀土分析物与稀土基质的分离可以 通过利用螯合树脂以在线或离线方式去除基质来实现,但 是这种技术非常费时而且需要根据被分离的基质元素定制分 析方法。因此亟需一种能对多种高纯稀土基质中的痕量稀 土杂质进行直接分析的方法。 |