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JAAS|地质样品超痕量铼元素的高效富集分离方法取得进展

化学星球  · 公众号  ·  · 2024-10-03 09:00

主要观点总结

本文介绍了一种针对地质样品中超痕量铼(Re)的高效富集分离流程。通过加入Na2S溶液和活性炭颗粒,实现了Re的完全吸附移除,再通过淋滤获得纯化的Re溶液。该方法具有高回收率,有效去除基质元素,可应用于固体地质样品和海水样品。研究解决了当前Re同位素地球化学应用的主要瓶颈,为Re同位素在地球演化研究中的应用奠定了基础。

关键观点总结

关键观点1: 铼的背景和重要性

铼是一种稀有的亲硫过渡金属,在地壳岩石中的丰度极低。由于其优异的高温性能和抗腐蚀能力,成为航空航天、化工等领域的关键金属,尤其在高温合金和催化剂中有重要应用。

关键观点2: 铼的同位素应用

铼具有两种天然存在的同位素:185Re和187Re,在地球化学和放射性同位素定年中有着重要应用。

关键观点3: 铼富集分离的挑战

由于铼在地质样品中的含量极低,富集分离困难,限制了Re同位素地球化学的研究。传统的阴离子树脂法存在多重限制,如需要较多的树脂量和试剂量,实验流程工作量大、耗时长,回收率低等。

关键观点4: 新方法介绍及优势

本研究建立了一套Re的高效富集分离流程,通过加入Na2S溶液和活性炭颗粒,实现样品中超痕量Re的完全吸附移除。该方法保证了高回收率,有效去除基质元素。预富集过程中超过99%的基质元素被移除,确保了该方法对Re的特异性高效富集。该方法简化了实验流程,大幅减少了所需的树脂量和试剂量,整个过柱过程可在2小时内完成。

关键观点5: 应用与影响

将该方法应用于固体地质样品和海水样品,获得的Re同位素组成与前人报道的范围一致。该研究解决了当前Re同位素地球化学应用的主要瓶颈,为Re同位素在地球演化研究中的广泛应用奠定了基础。


文章预览

铼(Re)是一种稀有的亲硫过渡金属,在地壳岩石中的丰度仅约0.2 -0.6 ng/g。由于其优异的高温性能和抗腐蚀能力,Re已成为航空航天、化工等领域中不可或缺的关键金属,尤其在高温合金和催化剂中有着重要应用。在自然环境中,氧化条件下Re通常以ReO₄⁻(高铼酸根)形式存在,具有高溶解性。而在还原与硫化条件下, Re通常形成不溶性物质从流体中被移除。铼具有两种天然存在的同位素: 185 Re和 187 Re,它们在地球化学和放射性同位素定年中有着重要应用。其中,由于 187 Re衰变成 187 Os,Re-Os同位素体系被广泛用于硫化物矿物以及黑色页岩等沉积物的定年。已有研究表明,Re在氧化还原和硫代过程中可能发生明显的同位素分馏。然而,由于Re在地质样品中的含量通常极低,富集分离困难,很大程度上限制了Re同位素地球化学的研究。 在Re同位素分馏 ………………………………

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