使用NexION 1100 ICP-MS直接測定高純氧化鋱中的稀土雜質(zhì)

稀土元素 (REE) 包括17種元素，包括從鑭(La：原子序數(shù)57) 到镥 (Lu：原子序數(shù)71) 的鑭系元素，以及鈧和釔。現(xiàn)代技術(shù)對稀土元素的需求不斷增加，稀土元素被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、永磁體、汽車催化劑、冶金添加劑和玻璃/陶瓷添加劑等各個行業(yè)1-5。隨著稀土元素在日常使用中的重要性日益凸顯，以高準(zhǔn)確度和高精密度對稀土元素濃度進(jìn)行高通量分析的能力在各個領(lǐng)域變得越來越重要。

氧化鋱 (Tb4O7) 是一種重要的稀土元素化合物，具有多種用途。在核工業(yè)中，Tb4O7是一種重要的核燃料添加劑，可提高核燃料的穩(wěn)定性和耐腐蝕性，并作為控制棒和反應(yīng)堆堆芯的保護(hù)層。此外，Tb4O7還是一種重要的陶瓷材料，用于光學(xué)和電子學(xué)。因此，氧化鋱的純度越高越好，這就要求準(zhǔn)確測定Tb4O7中超低水平的其他稀土雜質(zhì)。

電感耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP-MS) 能夠測定低濃度的元素，長期以來一直被視為分析高純稀土氧化物中雜質(zhì)的技術(shù)。然而，基體元素 (MO+、MOH+、MH+、MOH2+) 的多原子光譜干擾讓ICP-MS分析具有挑戰(zhàn)性。例如，Li等人6報(bào)告了一種使用ICP-MS分析6N純度CeO2的方法，需要進(jìn)行數(shù)學(xué)校正以消除干擾。準(zhǔn)確測定雜質(zhì)另一個解決干擾的辦法是通過溶劑萃取將其分離再進(jìn)行測試，但該工藝耗時耗力。

Ma7-10報(bào)告，采用珀金埃爾默的NexION® 5000多重四極桿ICP-MS，使用純反應(yīng)氣體 (氨[NH3]和氧[O2]) 可以成功分析痕量元素，從而消除基體中的多原子光譜干擾，以滿足6N (99.9999%) 要求。

本文考察了使用NexION 1100分析高純Tb4O7的可能性和局限性。NexION 1100是一種單一ICP-MS分析儀，采用三重四極桿設(shè)計(jì)和單一反應(yīng)氣體。它主要在5N級Tb4O7適用的應(yīng)用場景中用作一種具有成本效益的替代品。