介質(zhì)阻擋放電在原子光譜分析中應(yīng)用研究的新進(jìn)展

鄧宇佳　李成輝　蔣小明　侯賢燈

摘 要 近年來(lái)，介質(zhì)阻擋放電在分析化學(xué)領(lǐng)域，尤其是在光譜分析技術(shù)中獲得廣泛的關(guān)注。本文綜述了2011年至今介質(zhì)阻擋放電在原子光譜分析中的應(yīng)用，包括原子發(fā)射光譜分析、原子吸收光譜分析、化學(xué)蒸氣發(fā)生在原子光譜分析進(jìn)樣中的應(yīng)用等。

關(guān)鍵詞 介質(zhì)阻擋放電； 原子發(fā)射； 原子吸收； 化學(xué)蒸氣發(fā)生； 微等離子體

1 引 言

介質(zhì)阻擋放電（Dielectric barrier discharge，DBD），又稱(chēng)為無(wú)聲放電，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低，可在常溫常壓下產(chǎn)生非平衡態(tài)等離子體（Plasma）。典型的DBD裝置可分為平板型（圖1a～c）和同軸型（圖1d～f）。兩個(gè)電極之間至少需要一個(gè)阻擋介質(zhì)（如玻璃、石英、陶瓷或聚合物等），放電間隙為0.1～10 nm。中間的放電區(qū)域充滿(mǎn)氣壓為10～100 Pa的工作氣體（氬氣、氦氣、氮?dú)饣蛘呖諝猓．?dāng)在電極的兩端加102～103 V、頻率101～102 Hz的高壓交流電時(shí)，DBD會(huì)放電產(chǎn)生110 eV的電子[1]，這些電子與周?chē)臍怏w分子發(fā)生非彈性碰撞，可以激發(fā)或解離氣體分子， 產(chǎn)生包含自由基、離子、原子和分子碎片等多種物質(zhì)的等離子體。DBD等離子體是一種非平衡態(tài)、低溫、瞬時(shí)氣體放電形成的（微）等離子體。關(guān)于DBD等離子體的特性研究已有報(bào)道[24]，通常認(rèn)為，當(dāng)擊穿電壓超過(guò)帕邢（Paschen） 擊穿電壓時(shí)，電極間的氣體會(huì)被擊穿而產(chǎn)生放電，大量隨機(jī)分布的微放電就會(huì)出現(xiàn)在間隙中，發(fā)出接近藍(lán)紫色的光。由于DBD在放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量化學(xué)性質(zhì)非常活躍的自由基和準(zhǔn)分子，能夠提供足夠的能量將分析物中的待測(cè)元素原子化形成基態(tài)的自由原子，甚至再將基態(tài)的自由原子激發(fā)到更高的激發(fā)態(tài)，然后在去激發(fā)態(tài)的過(guò)程中產(chǎn)生其原子發(fā)射光譜信號(hào)。因此，在原子光譜分析中，DBD可以用作激發(fā)源、原子化器、誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生等方面。與傳統(tǒng)的電感耦合等離子體（ICP）類(lèi)似，DBD等離子體中的金屬元素的發(fā)光機(jī)理多為如下過(guò)程：

當(dāng)然，DBD中也存在離解過(guò)程和電離過(guò)程，如潘寧電離等。因此，DBD在原子光譜分析中獲得廣泛應(yīng)用。

DBD長(zhǎng)期以來(lái)一直被用作臭氧發(fā)生裝置[5]，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在滅菌[6]、化合物合成[7，8]、廢物去除/降解[9，10]等領(lǐng)域。由于DBD優(yōu)異的放電性能以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作壽命長(zhǎng)、能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)，吸引了眾多分析工作者的關(guān)注。DBD自從2002年被引入光譜分析領(lǐng)域[11]， 十多年來(lái)，它在分析化學(xué)領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

原子光譜作為元素檢測(cè)最有效的分析技術(shù)，可選擇性、高靈敏地檢測(cè)眾多金屬和非金屬元素，具有分析速度快、準(zhǔn)確度和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在元素的痕量分析、形態(tài)分析中占據(jù)著非常重要的位置。常用的等離子體（如ICP）具有很高的激發(fā)能力，其穩(wěn)定性好、基體效應(yīng)小、線性范圍寬，被廣泛地用作元素原子發(fā)射光譜的激發(fā)源，但是其體積大、能耗高等缺點(diǎn)給其應(yīng)用帶來(lái)一定的限制。介質(zhì)阻擋放電微等離子體被認(rèn)為是一種低耗、有效的激發(fā)源，在原子光譜分析中得到了應(yīng)用[12～14]。將其應(yīng)用于原子光譜分析儀中，用作原子化器/激發(fā)源，能大大降低儀器的體積與能耗，將為便攜式、小型化、野外、實(shí)時(shí)在線分析提供原子光譜分析新工具。

Karanassios[15]和Yuan[16]等先后綜述了各類(lèi)微等離子體的性質(zhì)，包括DBD等離子體在分析化學(xué)中的應(yīng)用。Meyer等[17]著重從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出發(fā)，對(duì)DBD在分析化學(xué)中的應(yīng)用作了較全面的綜述，本課題組[18]也綜述了DBD在原子光譜、化學(xué)發(fā)光、氣相色譜檢測(cè)器、質(zhì)譜離子源、離子遷移色譜等分析方面的應(yīng)用。近年來(lái)，DBD作質(zhì)譜離子源[19]也備受關(guān)注。至今為止，DBD已被應(yīng)用于原子發(fā)射光譜分析（AES）、原子吸收光譜分析（AAS）、原子熒光光譜分析（AFS）、質(zhì)譜分析（MS）等領(lǐng)域。本文重點(diǎn)綜述了2011年至今，DBD在原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、化學(xué)蒸氣發(fā)生進(jìn)樣等領(lǐng)域的新進(jìn)展。DBD在AFS中的應(yīng)用近年來(lái)鮮有報(bào)道，而DBD在MS中的應(yīng)用多涉及分子質(zhì)譜分析，因此本文不包括DBD在AFS的應(yīng)用；對(duì)2011年之前的相關(guān)研究和DBD-MS感興趣的讀者，可參閱文獻(xiàn)[20～22]。

2 DBD在原子光譜分析中的應(yīng)用

2.1 DBD在原子發(fā)射光譜中的應(yīng)用

2.1.1 氣體（化）進(jìn)樣AES分析 DBD在氬氣的氛圍下具有作為冷激發(fā)源激發(fā)氣體小分子的能力。溶液（霧化）進(jìn)樣容易消耗DBD等離子體的能量，甚至使等離子體熄滅。因此，為避免水溶液進(jìn)樣，可選擇蒸氣進(jìn)樣方式，將氣態(tài)小分子引入DBD中激發(fā)有利于產(chǎn)生原子發(fā)射光譜。事實(shí)證明，化學(xué)蒸氣發(fā)生（Chemical vapor generation，CVG）是DBD-AES有效的進(jìn)樣手段，能夠有效地將分析元素從樣品溶液中分離出來(lái)，進(jìn)樣效率高，分離效果好，避免了樣品基體的干擾，也減少了等離子體能量的消耗，測(cè)定結(jié)果有較好的靈敏度和檢出限。氣態(tài)小分子與DBD工作氣體混合進(jìn)入DBD裝置中，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)定和自動(dòng)化。常見(jiàn)的化學(xué)蒸氣發(fā)生有：氫化物發(fā)生（Hydride generation，HG）、光誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生（Photochemical vapor generation，PVG）、鹵化物發(fā)生（Halide generation）、氧化物發(fā)生（Oxide generation）、螯合物發(fā)生（Chelate generation）、烷基化合物發(fā)生（Alkylation generation）以及冷蒸氣發(fā)生（Cold vapor generation）等。作為DBD的進(jìn)樣手段，HG應(yīng)用最為廣泛，主要原因是其反應(yīng)速度快，蒸氣發(fā)生效率高。但如果氣液分離效果不好，也還會(huì)帶入少量水分，從而影響原子特征譜線的測(cè)定，并導(dǎo)致基線漂移。為了徹底防止伴生水蒸汽進(jìn)入DBD，常需要加除水裝置。另外，產(chǎn)生過(guò)多的氫氣易引起DBD等離子體猝滅。而PVG不需要類(lèi)似HG的還原劑等，不產(chǎn)生氫氣，還具有裝置簡(jiǎn)單、成本低、較為綠色等優(yōu)點(diǎn)。但其應(yīng)用元素范圍有限，且蒸氣發(fā)生效率低、速度慢、產(chǎn)物穩(wěn)定性不好等因素制約了其進(jìn)一步發(fā)展。盡管還有諸多化學(xué)蒸氣發(fā)生方式，但是大部分反應(yīng)條件比較苛刻。電熱蒸發(fā)作為新型DBD進(jìn)樣方式，具有樣品消耗少、進(jìn)樣效率高、分離效果好、裝置簡(jiǎn)單、易于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)具有較好的發(fā)展前景。

2011年， Abdul-Majeed等[23]研制了小型便攜式的DBD等離子體芯片，并用SnCl2還原水樣中的汞為蒸氣后進(jìn)樣，通過(guò)測(cè)定汞的原子發(fā)射譜線強(qiáng)度對(duì)其進(jìn)行定量分析（檢出限LOD=2.8 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=3.5%）。芯片化的設(shè)計(jì)雖然犧牲了靈敏度和檢出限，但仍能滿(mǎn)足工業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求，為AES的集成化、小型化拓寬了思路。Zhu等[24]利用HG-DBD-AES法測(cè)定了砷（LOD=4.8 μg/L）。他們并未采用傳統(tǒng)的平板或同軸式DBD，而是用銅線圈作為外電極，鎢棒作為內(nèi)電極。該設(shè)計(jì)具有簡(jiǎn)單、功耗低、耗氣量小等優(yōu)點(diǎn)，有望發(fā)展成為廉價(jià)、穩(wěn)定、便攜、特定元素專(zhuān)用的原子發(fā)射光譜儀。

利用PVG能有效地將分析物引入DBD中，既避免了硼氫化物發(fā)生體系引入氫氣猝滅等離子體，又降低了水蒸氣的帶入量，提高了等離子體的穩(wěn)定性。He等[25]采用PVG-AES技術(shù)，對(duì)疫苗中的硫柳汞進(jìn)行了測(cè)定，檢出限為0.17 μg/L，在20 μg/L濃度下相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9%，較為穩(wěn)定。僅需使用甲酸對(duì)樣品進(jìn)行處理，避免了強(qiáng)氧化劑和還原劑的使用，是一種較為綠色的檢測(cè)手段。Cai等[26]也利用PVG產(chǎn)生的羰基鎳蒸氣直接通入DBD激發(fā)，采用鎳232.0 nm的特征原子光譜線，對(duì)人發(fā)、紫菜、水樣中的Ni進(jìn)行了測(cè)定，檢出限達(dá)到了1.3 μg/L。對(duì)于FeCo等元素，也應(yīng)當(dāng)可以用類(lèi)似的PVG-DBD-AES法進(jìn)行測(cè)定。

此外，氧化蒸氣發(fā)生為DBD檢測(cè)鹵素實(shí)際樣品提供了可行性。 Yu等[27]將紫菜、食鹽、西地碘含片等樣品預(yù)先處理還原為碘化物，通過(guò)與雙氧水反應(yīng)生成碘蒸氣的方式進(jìn)樣，氣液分離后在DBD中激發(fā)，用CCD進(jìn)行檢測(cè)，線性范圍為0.1～10 mg/L，檢出限為0.03 mg/L。之后，該課題組又利用相似的方式構(gòu)建了一個(gè)小型化系統(tǒng)，將Br

用Sn2+預(yù)還原為Br

，再通過(guò)MnO4氧化為溴蒸氣，對(duì)環(huán)境水樣中的進(jìn)行了測(cè)定[28]（LOD=0.014 mg/L）。他們采用氧化蒸氣發(fā)生的方式，為非金屬元素的DBD發(fā)射光譜法測(cè)定提供了新的思路。

圖2 便攜式ETV-DBD-AES裝置圖[29]

Fig.2 Schematic diagram of the portable electro-thermal vaporization （ETV-DBD-AES）[29]

除化學(xué)蒸氣發(fā)生外，電熱蒸發(fā)（Electro-thermal vaporization， ETV）也是一種有效的樣品引入技術(shù)。本課題組構(gòu)建了鎢絲電熱原子化/蒸發(fā)-熱輔助介質(zhì)阻擋放電原子發(fā)射光譜分析系統(tǒng)（W-coil-ETV-DBD-AES）（圖2）。將鎢絲電熱原子化器/蒸發(fā)裝置作為進(jìn)樣裝置和第一原子化器，能有效地通過(guò)升溫程序去除水分和基體的干擾；另外，通過(guò)熱輔助的方式可進(jìn)一步確保DBD的激發(fā)能力。使用該裝置對(duì)Cd 和Zn 進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明， 該小型化儀器滿(mǎn)足微量（10 μL）、快速（2 min）、靈敏的（LOD： Cd 0.8 μg/L， Zn 24 μg/L）分析要求[29]。 Zhu等也利用ETV進(jìn)行微量（20 μL）進(jìn)樣，采用類(lèi)似結(jié)構(gòu)的DBD[30]，對(duì)水樣中的Pb進(jìn)行了測(cè)定，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了ETV-DBD-AES的應(yīng)用范圍。

此外，本課題組將DBD作為氣相色譜檢測(cè)器，利用其發(fā)射光譜進(jìn)行檢測(cè)[31，32]。在色譜分辨率不足的情況下，利用其發(fā)射光譜信號(hào)的多通道同時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)色譜-光譜多維信號(hào)分離，從而提高方法的分辨率，如圖3。這種色譜檢測(cè)器體積小、能耗低。非常有趣的是，DBD雖然能量低，但可激發(fā)碳原子產(chǎn)生193.7和247.8 nm

圖3 A. 基于DBD碳原子發(fā)射光譜的氣相色譜檢測(cè)器示意圖； B. 同時(shí)測(cè)定碳原子和鹵素分子發(fā)射光譜的多通道氣相色譜圖[33]

Fig.3 A. Schematic of GC detector based on DBD carbon atomic emission and B. chromatograms of a halohydrocarbon mixture detected by carbon atomic emission and halogen molecular emission[33]的原子發(fā)射光譜[33]，并可基于此構(gòu)建廣普型GC檢測(cè)器用于含碳無(wú)機(jī)/有機(jī)化合物的（如圖3B）檢測(cè)。在此基礎(chǔ)上，將微波輔助過(guò)硫酸鈉濕法氧化與DBD相結(jié)合，借助于碳的原子發(fā)射光譜建立了在線的小型化的TOC（Total Organic Carbon）連續(xù)流動(dòng)分析方法，并應(yīng)用于環(huán)境水樣的分析[34]。我們意識(shí)到，在DBD中碳的原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生具有獨(dú)特性；但遺憾的是，目前尚未有合適的機(jī)理可以解釋這種現(xiàn)象。

2.1.2 液體進(jìn)樣AES分析 相比于氣體分析，DBD對(duì)液體中金屬元素的激發(fā)則更加困難。它需要更高的激發(fā)能力，也要降低溶劑對(duì)等離子體的干擾。Tombrink等[35]在DBD-AES液體分析方面做了大量研究工作。2010年，該課題組報(bào)道了一種特殊結(jié)構(gòu)的DBD裝置，在低液體流速條件下，直接用于溶液中的Na， Pb， Hg和Sr元素的原子發(fā)射光譜檢測(cè)。由于此方法電極不接觸溶液，減少了溶液對(duì)電極的氧化和腐蝕，延長(zhǎng)了電極的使用壽命，并增加了放電的穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，增加液體流速，他們建立了液體電極介質(zhì)阻擋放電（Liquid electrode dielectric barrier discharge， LE-DBD）裝置，對(duì)溶液中的一些堿金屬、堿土金屬和銀進(jìn)行了測(cè)定[36]。以鎢絲作為固體電極，含1 mol/L HNO3溶液作為液體電極，在石英毛細(xì)管中形成脈沖式放電，產(chǎn)生等離子體，對(duì)金屬元素進(jìn)行激發(fā)并檢測(cè)其原子發(fā)射光譜。該裝置充分發(fā)揮了原子發(fā)射光譜法多元素同時(shí)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)包括堿金屬、堿土金屬、過(guò)渡金屬、貧金屬在內(nèi)的23種元素進(jìn)行了分析性能的評(píng)估，其中Li和Bi的檢出限分別達(dá)到0.016 mg/L和41 mg/L[37]。

2012年， He等報(bào)道了基于一種液膜產(chǎn)生原子發(fā)射光譜的DBD裝置[38]，成功地激發(fā)了Na， K， Cu， Zn， Cd元素。該裝置上部是一個(gè)鎢絲電極，下方是一個(gè)擁有凹面的載玻片，載玻片下表面緊貼著一個(gè)銅片電極。將含1 mol/L的分析液體儲(chǔ)存在凹面內(nèi)，在兩個(gè)電極加上高壓交流電，直接產(chǎn)生等離子體。該裝置有以下突出優(yōu)點(diǎn)：不需要流動(dòng)注射系統(tǒng)，直接移液到載玻片上進(jìn)行分析；滿(mǎn)足微量樣品（小于80 μL）的分析需求等。因此，該設(shè)計(jì)可能拓展為高通量的陣列分析；由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、低能耗， 以及無(wú)需供氣系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)， 有望應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)分析領(lǐng)域。

2.2 作為原子吸收的原子化器

Kratzer等[39]將DBD作為原子化器應(yīng)用于原子吸收光譜分析。他們利用二甲基二氯硅烷對(duì)DBD裝置中的介質(zhì)內(nèi)表面進(jìn)行甲硅烷基化，大大提高了Bi分析信號(hào)的強(qiáng)度，檢出限為1.1 μg/L。推測(cè)其原因可能是： （1）未處理的介質(zhì)表面與分析物有強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致了Bi原子沉積在介質(zhì)內(nèi)表面上，降低了信號(hào)強(qiáng)度； （2） 介質(zhì)內(nèi)表面處理過(guò)的DBD裝置在含H2的Ar等離子體的作用下，能夠有效移除殘留在表面的Bi元素； （3） 不同于石英管原子化器（Quartz tube atomizer， QTA），氧氣的存在會(huì)抑制信號(hào)的強(qiáng)度。此種DBD裝置的準(zhǔn)確度和精度可與QTA媲美，但靈敏度較差，檢出限較低，可能是因?yàn)镈BD原子化效率只有QTA的65%左右?？梢灶A(yù)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)的DBD在元素的預(yù)富集方面存在潛在的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 用于等離子體誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生

與液體陰極輝光放電（Electrolyte cathode glow discharge）誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生類(lèi)似，DBD可以用于誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生。2011年，本課題組證實(shí)了DBD可用于Hg的誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生[40]。如圖4所示，將液體以2 min通入DBD中進(jìn)行放電，在沒(méi)有其它化學(xué)物質(zhì)加入的情況下，DBD能夠誘導(dǎo)液體中的Hg原子化為Hg原子蒸氣，通過(guò)氣液分離后進(jìn)入ICP-AES進(jìn)行測(cè)定。如圖4所示，甲酸能夠明顯增強(qiáng)Hg蒸氣發(fā)生效率，檢出限達(dá)到0.090 μg/L。將DBD誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生作為ICP-AES的進(jìn)樣方法，無(wú)需昂貴的霧化器，具有簡(jiǎn)單、靈敏、綠色等優(yōu)點(diǎn)?；贒BD誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生，一種選擇性測(cè)定痕量Se的新方法[41]得以建立（LOD=6 μg/L）。100 mg/L的Co2+， Ni2+， Sb3+， Ge2+和Zn2+對(duì)Se的測(cè)定無(wú)顯著性影響，但低濃度的Cu2+對(duì)其有較大的影響。由于Se并不能通過(guò)這種方式進(jìn)行蒸氣發(fā)生，所以，該方法可望用于Se和Se的測(cè)定。

朱振利課題組在DBD誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生方面做了許多很好的研究工作。他們將外部包裹石英毛細(xì)管的銅電極插入待測(cè)溶液10 s取樣后， 插入外表面包裹鋁薄片的石英管中充當(dāng)內(nèi)電極，組成雙介質(zhì)阻擋放電裝置。通電后產(chǎn)生Hg蒸氣，進(jìn)入原子熒光檢測(cè)。利用該方法對(duì)水樣、魚(yú)肉樣品中的汞、甲基汞和二甲基汞[42]、疫苗中的硫柳汞進(jìn)行了測(cè)定[43]。由于是采用液體涂附在內(nèi)電極的石英管外表面的進(jìn)樣方式，故只需消耗很少（大約6 μL）的樣品即可完成測(cè)定。與對(duì)Hg的誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生不同，甲酸對(duì)信號(hào)的影響較小。

在此DBD裝置的基礎(chǔ)上，他們還通過(guò)定量流動(dòng)注射的方式將液體從上而下通入DBD，形成一個(gè)液體薄膜，在線誘導(dǎo)Cd和Zn蒸氣發(fā)生，最后用原子熒光光譜分析法進(jìn)行測(cè)定[44，45]。在H2的輔助下，蒸氣發(fā)生效率得到有效提高。其中，Cd的蒸氣發(fā)生效率甚至優(yōu)于HCl-KBH4-硫脲-Co2+體系，檢出限達(dá)到0.03 μg/L（Ar-DBD）和0.008 μg/L（He-DBD）；Zn的檢出限也能達(dá)到0.2 μg/L，比常規(guī)的CVG技術(shù)改善了1020倍。

圖4 （A） DBD誘導(dǎo)Hg蒸氣發(fā)生裝置示意圖； （B） 20 V下DBD放電圖； （C） 8種模式下的蒸氣發(fā)生效率， 其中e為存在甲酸，沒(méi)有DBD誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生的Hg溶液，h為存在甲酸和DBD誘導(dǎo)的Hg溶液[40]。

Fig.4 （A） Schematic of DBD induced Hg vapor generation （VG） reactor； （B） discharge of the DBD operated at an input of 20 V； （C） comparison of the generation efficiencies （Hg signal） arising from eight modes； e： Hg solution in the presence of HCOOH without DBD irradiation； h： Hg solution irradiated by DBD in the presence of HCOOH[40]

Yang等[46]證明了AsTeSb和Se可采用DBD產(chǎn)生的H2等離子體進(jìn)行化學(xué)蒸氣發(fā)生，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氫化物發(fā)生手段。他們首先將液體樣品通過(guò)霧化器轉(zhuǎn)化為氣溶膠，在DBD等離子體中進(jìn)行蒸氣發(fā)生，最后通過(guò)原子熒光法進(jìn)行測(cè)定，元素的絕對(duì)檢出限分別為0.6， 1.0， 1.4和1.2 ng。其中，對(duì)于As的測(cè)定，他們結(jié)合了高效液相色譜（HPLC）分離，實(shí)現(xiàn)了As的形態(tài)分析，并且證明了AFS信號(hào)的提升來(lái)源于蒸氣發(fā)生效率的提高，而與石英爐原子化器無(wú)關(guān)。

用于誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生的DBD裝置， 從傳統(tǒng)的同軸型結(jié)構(gòu)，到液體薄膜-同軸雙層結(jié)構(gòu)，再到氣溶膠-同軸結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)，液體與DBD等離子體充分接觸是確保誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生的重要因素，并且H2在DBD誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生中起著重要的輔助作用。這也說(shuō)明DBD誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生的能力還不夠強(qiáng)，雖然H2和稀有氣體的使用增加了誘導(dǎo)蒸氣發(fā)生的成本，但其作為一種無(wú)需還原/氧化試劑的樣品引入手段，具有運(yùn)行簡(jiǎn)單、蒸氣發(fā)生效率較高、低能耗、環(huán)境友好等特點(diǎn)， 有望應(yīng)用在便攜式光譜儀上。擴(kuò)展DBD誘導(dǎo)化學(xué)蒸氣發(fā)生的元素應(yīng)用范圍值也得我們進(jìn)一步擴(kuò)展相關(guān)研究。

3 結(jié)論和展望

由于DBD具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到野外分析和在線分析儀器研究者的青睞。DBD微等離子體已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體樣品和液體樣品的原子分子光譜的激發(fā)，與此同時(shí)，發(fā)展能夠與DBD裝置聯(lián)用的樣品引入技術(shù)以及利用現(xiàn)有樣品引入技術(shù)對(duì)測(cè)定元素進(jìn)行擴(kuò)展是DBD在光譜分析應(yīng)用中的一個(gè)重要研究方向。目前，DBD微等離子體作為一種具有高能電子的低溫等離子體，已經(jīng)成功運(yùn)用到了各類(lèi)的小型化光譜分析系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種元素或化合物的測(cè)定。多元素同時(shí)檢測(cè)、高通量將是DBD的一個(gè)改進(jìn)方向，對(duì)于更復(fù)雜樣品的分析也將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。我們相信，DBD因其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，將在儀器小型化甚至微型化的應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

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