锶同位素比值(87Sr/86Sr)在地球科学、天体化学、环境化学、食品产地溯源、考古学等领域中具有广泛应用价值。自1960年以来,热电离质谱仪(TIMS)一直被视为87Sr/86Sr比值分析的基准技术,该方法不仅具有优良的准确度,还具有*高的灵敏度。优良的灵敏度是超微量样品高精度87Sr/86Sr比值分析的前提。提升灵敏度的关键在于选择适宜的发射剂改善Sr+在金属丝带表面的离子产额。传统方法主要采用氟化钽作为发射剂,但钽发射剂无法满足超微量样品(≤200pg)的分析需求,尽管新型1013高阻能部分弥补灵敏度不足的缺陷,但其较窄的信号动态检测范围、较长的衰减时间、复杂的校正技术以及昂贵的价格制约了1013高阻的广泛装配和应用。这一技术瓶颈制约了相关学科的发展。
近日,中国科学院地质与地球物理所固体同位素实验室教授级**工程师李潮峰及其合作者,发现采用硅钨酸作为发射剂、以Re灯丝作为样品载体,可实现超微量Sr样品(30-200pg)的高精度87Sr/86Sr分析,与传统的氟化钽发射剂相比,硅钨酸具有3个显著优势:提高了3倍灵敏度,Sr离子产额可达~16%,钽发射剂的Sr离子产额仅~5%;易于制备和纯化,硅钨酸是水溶性固体粉末,用高纯水溶解后通过阳离子树脂纯化即可;硅钨酸绿色环保无腐蚀性,而氟化钽发射剂具有一定腐蚀性,需在氢氟酸介质中才能稳定存在。
相关研究成果发表于Analytical Chemistry。