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MC-ICP-MS测定煤中锂同位素及其应用研究取得进展

锂(Li)被誉为二十一世纪可以改变世界的“白色石油”,对未来能源结构的改变和调整具有重要意义。近年来,中国煤中发现了锂的富集情况并被认为富有很高的经济价值,揭开了煤炭有可能成为锂来源之一的新篇章。同时,大量的煤炭燃烧又可以导致雾霾等严重的环境问题。锂同位素作为灵敏的示踪剂,可以示踪不同物质来源和转化过程。因此,对煤中锂的同位素的准确测定,不仅能够指示煤中锂超级富集的机理,同时可为大气雾霾的来源和成因追溯提供新途径。

最近,中国科学院地球环境研究所副研究员贺茂勇联合中国科学院地球化学研究所和中国计量研究院,对煤的三个国际元素标准(SARM18、SARM19和SARM20)进行了长达半年的溶解条件研究,建立了煤中锂同位素MC-ICP-MS前处理和测定方法。进而对中国典型超级富集锂的煤样品进行锂同位素研究。结果表明,采用HNO3 + HF + H3BO3两步微波消解,可有效溶解煤中因HNO3 + HF形成的F化物沉淀;SARM18、SARM19和SARM20的Li同位素值分别为1.35 ± 0.23‰、2.16 ± 0.27‰ 和1.48 ± 0.17‰。

同时,研究结果进一步证实,超级富集锂的煤样品来自不同层位,但是锂同位素变化较小。因此,可以利用大气灰霾中锂同位素特征追溯不同地区燃煤,为大气雾霾的精确源解析奠定基础。

该项研究得到总理基金攻关项目和国家自然科学基金的联合资助。

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