磺酸型陽離子樹脂的元素分配行為及高精度同位素分析應用

王奇奇，孫賀*，顧海歐，侯振輝，葛粲，汪方躍，周濤發

（1. 合肥工業大學資源與環境工程學院，安徽 合肥 2300092；2. 中國科學技術大學地球和空間科學學院，安徽 合肥 230026）

近年來，隨著分析和測試技術進步，高精度同位素的研究不斷取得新突破，為深入了解地球和地外物質的高精度同位素組成提供了有力的支撐［1-4］。由于天然樣品的化學組成復雜，在分析測試過程中樣品中的雜質元素會對待測元素產生譜峰干擾，或導致測試過程中儀器質量歧視的變化，即基質效應［5-8］。基質效應會對儀器產生復雜的難以校正的影響，產生實驗誤差，不利于提高測試數據的準確度和精確度［9］。因此，對于高精度的同位素分析(精度在0.1‰以下)，有必要對天然樣品進行基體分離和化學純化，使基質效應最小化。例如，對鉀同位素分析，需將Mg/K、Na/K和Al/K值都降低至0.01以下，為后續進行高精度同位素測量提供更高的靈敏度和穩定性［10-11］。

離子交換法是當前應用最為廣泛的元素提純方法，該方法利用離子交換樹脂配合不同的淋洗液來實現高效、定量化的元素分離提純［11-12］。離子交換樹脂按照立體網絡結構中鑲嵌的化學活性基團，可將其分為陽離子和陰離子交換樹脂兩大類，它們可以與溶液中的陽離子、陰離子或離子團進行離子交換［12-15］。離子交換柱分離是一種非常高效的元素提純技術，在Sr、Nd、Pb、Hf、Os等放射成因同位素和B、Li、Mg、K、Ca、Ba、Fe、Cr、Sr、Cd、Rb、Si、V、Sb、W 、U、Re等非傳統穩定同位素分離純化中有著廣泛的應用［16-36］。現代高精度的非傳統穩定同位素地球化學分析需要兼顧高純度和高回收率(接近100%)，即需要構建定量化的提純處理流程［9，20，37-38］。……