3D-PEDXRF法快速檢測車用汽油中有害元素含量

鄭 煜，范艷璇，陶志平，趙 杰，李 祎

（中石化石油化工科學研究院有限公司，北京 100083）

隨著汽油餾分生產工藝的不斷發展，我國汽油池中的汽油餾分來源越來越多；同時，非常規添加物的使用導致油品中有害元素的種類和含量不斷發生變化。目前《車用汽油》標準（GB 17930—2016）[1]要求車用汽油中硫質量分數不大于10μg／g，鉛、錳、鐵質量濃度分別不大于5，2，10 mg／L，并且要求“不得人為加入甲縮醛、苯胺類、鹵素，以及含磷、含硅的化合物”。此外，北京市于2021年12月1日起實施了《車用汽油環保技術要求》（DB 11／238—2021）[2]，不僅限制了汽油中硫、錳、鐵、鉛的含量，而且要求氯、硅質量分數均不大于2μg／g。

目前，車用汽油中硫含量測定的仲裁方法是紫外熒光法[3-4]，氯含量的測定采用微庫侖法[5]，硅含量的測定主要采用電感耦合等離子體發射光譜法[6]，錳、鐵、鉛含量的測定均采用原子吸收光譜法[7-9]。測定汽油中的6種元素需要使用4種儀器，大大限制了檢測效率，因此開發汽油中多種元素的快速檢測方法具有現實意義。X射線熒光光譜（XRF）分析技術分析快、對試樣無損，并可同時測定多種元素[10]，是一種常用的元素分析方法。但是，對于汽油中含量較低的元素，普通的XRF儀因檢測下限較高而無法滿足需求[11]。

隨著光源、探測器、靶材、化學計量學等領域的技術不斷突破，XRF儀的檢測能力得到大幅提升，其檢測下限越來越低。3D全偏振單色能量色散X射線熒光光譜（3D-PEDXRF）在普通能量色散[12]的基礎上采用了偏振二次靶、單色散激發源及緊密耦合的笛卡爾幾何光學內核，使X射線管、偏振二次靶、樣品和檢測器以90°的笛卡爾幾何形狀對齊，大大降低了韌致輻射產生的背景干擾。……