钙元素含量直接影响牛奶的品质, 牛奶作为人体摄入钙营养素的一种重要食品来源, 其钙含量分析样品量巨大, 传统基于消解、 灰化等复杂前处理的实验室方法分析效率较低, 因此迫切需要建立牛奶中钙含量的快速及现场分析方法。 近年来, 液体阴极辉光放电-原子发射光谱（SCGD-AES）因无需真空条件和燃气、 载气等附加气体而受到关注。 自主开发了一套采用CCD检测器的便携式液体阴极辉光放电-原子发射光谱仪, 采用牛奶样品直接稀释进样, 考察了该仪器对牛奶中钙含量分析的适用性, 建立了稀酸稀释进样-大气压液体阴极辉光放电-原子发射光谱法快速测定牛奶中钙含量的分析方法。 对该法测定牛奶中钙含量的主要工作条件与参数进行了优化, 结果表明: 酸度对钙元素测定灵敏度的影响显著, 采用1%（V/V）硝酸介质, 该方法对钙元素测定具有最佳的灵敏度和稳定性。 该方法将1%（V/V）硝酸作为牛奶样品的稀释液。 系统考察了稀释倍数对牛奶样品中钙含量测定的影响, 结果表明: 采用100倍以上1%（V/V）稀硝酸稀释, 牛奶中钙含量的测定准确度良好, 未发现显著的基体干扰。 将该方法应用于实际牛奶样品中钙含量的测定, 稀释倍数选取100倍时, 方法检出限为35 mg·L-1, 牛奶样品中钙含量能够准确测定的同时, 无需进一步稀释; 加标回收率在89.0%~109.7%之间; 对同一牛奶样品中钙含量6次重复测试的相对标准偏差低于5%, 且单一样品测试时间小于1 min。 结果表明: 该方法可以满足牛奶中钙含量的实验室快速测定和现场快速分析或筛查要求。

采用高温固相法在1 170 ℃还原气氛下保温3.5 h制备了(Ca1-xBax)1.95SiO4∶0.05Eu(x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0)系列新型荧光粉, 并研究了其基体晶相、 Eu离子价态、 光谱性能。 随着x值增大, 粉末物相组成发生如下改变: γ-Ca2SiO4(x=0)→T相和γ-Ca2SiO4混合物(0≤x<0.7)→T相(0.7≤x<0.9)→Ba2SiO4相(x≥0.9), 即(Ca1-xBax)2SiO4粉末只在富Ba端形成有限置换型固溶体, 即T相和Ba2SiO4相粉末。 点阵参数精确分析表明: 随着Ba离子增加, T相荧光粉(0.7≤x<0.9) 处于M1, M2, M5点位碱土离子配位数增大进而晶格参数增大较为明显, 而Ba2SiO4相荧光粉(x≥0.9)中碱土离子配位数无变化晶格参数变化也较小; Eu离子以取代碱土离子方式进入晶格, 对晶格影响较小。 T相和Ba2SiO4相荧光粉XPS全谱分析结果类似, 均出现Ba(3p3/2), Ba(3d3/2), Ba(3d5/2), O(1s), Eu(4d), Si(2p3/2)电子结合特征峰; 其O(1s)核心电子结合能精细谱也类似, 有2个光电子峰组成, 分别对应晶格氧、 间隙氧缺陷(Eu3+取代+2碱土离子造成); 进一步Eu(4d)高分辨XPS分析表明, 随着x值增大, T相粉末Eu2+/Eu3+比值增大(Eu离子形成+2可能性增大), 而Ba2SiO4相粉末Eu2+/Eu3+比值变化不明显。 在254和365 nm紫外激发下Ca1.95SiO4∶0.05Eu(γ-Ca2SiO4相荧光粉)可用作红色荧光粉, 而(Ca1-xBax)1.95SiO4∶0.05Eu(x≥0.7, 即T相(其绿光宽谱发射峰中心在455 nm附近)或Ba2SiO4相荧光粉(其绿光宽谱发射峰中心在510 nm附近))可用作绿色荧光粉; T相荧光粉绿光发射比Ba2SiO4相荧光粉绿光发射对应波长更短; 随着x值增加T相和Ba2SiO4相荧光粉发射光谱发生蓝移(即T相粉末中(Ca0.3Ba0.7)1.95SiO4∶0.05Eu绿光发射波长最长, Ba2SiO4相粉末中(Ca0.1Ba0.9)1.95SiO4∶0.05Eu 绿光发射波长最长); 随着x值增加, T相荧光粉亮度提高, 而Ba2SiO4相荧光粉亮度降低, 即(Ca0.1Ba0.9)1.95SiO4∶0.05Eu粉末的绿色荧光最亮(荧光寿命571.8 ns、 量子效率55%)。 由绿色荧光粉(x≥0.7)精细发射光谱可知: x值会影响Ba2SiO4相Eu2+占位倾向, x值越大Eu2+在Ba2SiO4相荧光粉中进入高配位点几率越小(x值小, Ca离子占据9配位点位, 有促进Eu离子倾向进入10配位作用), 但在T相中的x值作用则不明显。 由此可见: 改变固溶度(即控制x值), 可实现该系列荧光粉物相组成、 晶格参数、 离子价态、 荧光颜色及亮度的调控。

用冷等静压制多晶料棒通过高温固相法制备Gd2SiO5∶Eu3+粉末，并使用光学浮区法制得晶体。对其进行微观组织结构及光谱性能测试，XRD分析表明，晶体生长方向为［001］方向; 摇摆曲线和Raman分析均表明其结晶状况比粉末、料棒更好; 晶体无宏观和微观缺陷; EDS及XPS分析表明晶体中无杂质成分，且XPS谱中可以观测到Gd3d5/2、Eu4d5/2光电子峰劈裂，分别对应7配位和9配位离子。UV-Vis低温吸收谱中存在Eu3+-O2-电荷转移吸收带和Gd3+4f-4f电子跃迁吸收(6D/I/PJ→8S7/2)吸收限，做(Ahν)1/2-hν曲线得到其禁带宽度为5.9 eV; 样品在紫外激发下呈橘红色，并在254 nm、277 nm、365 nm、396 nm激发下可产生发射峰为583 nm、596 nm、620 nm、629 nm的红光发射(对应Eu3+的5D0→7F0,1,2,3)，其中277 nm激发下强度最大; 以583 nm、596 nm、620 nm、629 nm为监测波长，其激发谱在200~500 nm波段，并出现以277 nm为中心的宽谱(对应Eu-O电荷转移跃迁和Gd3+ 8S7/2→6IJ)以及313 nm (Gd3+8S7/2→6PJ)、396 nm(Eu3+ 7F0→5L6)和466 nm (Eu3+的7F0→5D3)激发锐峰。由此可知，光学浮区法可以得到质量良好的Gd2SiO5∶Eu3+晶体。

采用高温固相法制备了新型(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉, 其中包括3个二元碱土离子配比系列和3个代表性三元碱土离子配比系列（Ba不变而Mg/Sr比连续变化、 Mg/Sr比不变而Ba含量连续变化）共计6个系列, 并研究其光谱性能（激发谱和发射谱）、 紫外（254和365 nm）发光照相记录及CIE值对应色像。 借鉴三元相图的建立思路, 由这些二元和代表性三元数据推导三元色像图, 用于新型荧光粉的系统开发。 所制备的荧光粉系列包括： Mg2SiO4-Sr2SiO4, Ba2SiO4-Sr2SiO4, Mg2SiO4-Ba2SiO4, Ba原子比含量为0.2（Mg/Sr原子比连续变化）, Ba原子比含量为0.6（Mg/Sr原子比连续变化）, Mg/Sr原子比为1/4（Ba原子比含量连续变化系列）。 其对应的254 nm激发下光谱性能、 发光照相记录、 和CIE色像分析表明： Eu离子可以三价和二价形式存在于(Mg1-x-yBaxSry)2SiO4中； 二元系列中(Mg1-xBax)2SiO4和(Ba1-ySry)2SiO4基体中随着Ba原子比的增加荧光粉逐渐由红(对应Eu3+ 5D0→7F1和5D0→7F2电子跃迁窄带发射)变绿(对应Eu2+ 4fn-15d→4fn电子跃迁发射宽带发射)且前者变化的更快； 二元系列中(Mg1-ySry)2SiO4系列为红色荧光粉, 且随着Sr含量增加红色发光增大； 三元系列中(Bax(Mg0.2Sr0.8)1-x)2SiO4（Mg/Sr=1/4）随着Ba离子量增加荧光粉也逐渐由红变绿, 其变化速度介于Mg/Sr比等于0（即Ba2SiO4-Sr2SiO4系列）和Mg/Sr比等于∝（即Ba2SiO4-Mg2SiO4系列）； 三元系列中(Ba0.2SryMg0.8-y)1.95SiO4为红色荧光粉, 而(Ba0.6SryMg0.4-y)2SiO4随着Mg/Sr原子比增加逐渐由红转蓝绿光。 365 nm激发下荧光发射的变化规律与254 nm激发下大体一致, 但是同一样品在365 nm激发下其绿光波段发射要比254 nm激发要强且其红光波段发射要比254nm激发要弱, 故(Mg1-xBax)2SiO4, (Ba1-ySry)2SiO4, (Bax(Mg0.2Sr0.8)1-x)2中对应的由红变绿时Ba含量分别为40at%, 60at%, 60at%（254 nm激发下60at%, 80at%, 70at%）且(Ba0.6SryMg0.4-y)2SiO4中由红变绿的Mg/Sr比为1/4（254 nm激发下为2/3）。 据此建立Eu掺杂Ba2SiO4-Mg2SiO4-Sr2SiO4紫外激发色像图。 借由色像图可知(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉紫外激发下发射光变化规律, 即基体组分靠近Ba2SiO4端发射绿色而靠近Mg2SiO4或Sr2SiO4端发射红色, Mg/Sr比越大随着Ba原子的增加荧光粉的由红转绿的速度越快； 同一样品在365 nm激发下其绿光波段发射要比254 nm激发要强且其红光波段发射要比254 nm激发要弱, (Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉中当Ba>80at%, Mg>90at%(或Sr>80at%)荧光粉可分别用作高效绿色、 红色荧光粉； 此外, 当组分为(Mg0.8Sr0.2)1.95SiO4∶0.05Eu, (Ba0.8Mg0.16Sr0.04)1.95SiO4∶0.05Eu是紫外激发下（254和365 nm）最好的红色和绿色荧光粉。

为了研究随着三元碱土离子配比变化其正硅酸盐物相组成、发光性能的变化规律, 优选高效荧光粉,同时探讨单相区和混合相区发光性能的变化内在机制, 建立组分-结构-发光性能关联, 本文采用高温固相法制备(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu系列荧光粉, 共计44个样, 分析其二元、三元物相组成和光谱, 得出其物相组成和紫外激发发光CIE值。实验表明, (Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu体系中物相组成随着组元含量存在渐变性; 富Ba端形成了Ba2SiO4相单相区(Sr最大量含量为35%、Mg为30%), 单相区随着Sr2+、Mg2+固溶, 晶格常数减小, 结晶度提高。(Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu荧光粉在紫外激发下其颜色和亮度随着组元含量也呈现渐变性, Ba2SiO4相单相区荧光粉均为绿色荧光粉且随着Sr2+、Mg2+固溶荧光亮度逐渐增大(精细光谱表明单相区内Mg2+、Sr2+离子有促进Eu2+离子进入高发光效率的格位的效果); Mg2SiO4-Sr2SiO4二元系列为红色荧光粉; 单相区外的样品点随着Ba2+的减少, 荧光粉紫外激发荧光颜色逐渐由绿变红(混合物相中Eu离子配位空间逐渐减小, Eu离子逐渐以Eu3+离子形式存在)。 (Mg1-x-yBaxSry)1.95SiO4∶0.05Eu系列荧光粉的相组成、结构及发光性能随组元呈现渐变性关系, 借鉴相图建立方法, 可建立三元色像图(由样品发射光谱得出的CIE色像点, 基于散点分布建立色像图); 利用三元色像图可系统性优选高效荧光粉(优选出最佳绿色和红色荧光粉样品点为: (Mg0.3Ba0.65Sr0.05)1.95SiO4∶0.05Eu和(Mg0.65Sr0.35)1.95SiO4∶0.05Eu)。

采用高温固相法在空气氛围下在1 150 ℃制备(Mg1-xSrx)2SiO4 (x=0~1)粉末。物相分析表明, 随着Sr离子含量由小到大, (Mg1-xSrx)2SiO4基质晶相组成将发生如下变化: γ-Mg2SiO4、β-Mg2SiO4混合相(x=0)→α-Sr2SiO4、β-Sr2SiO4、γ-Mg2SiO4、β-Mg2SiO4、Sr3MgSi2O8混合相(0.2≤x≤0.8)→α-Sr2SiO4和β-Sr2SiO4混合相(x=1); 当x=0.2时主晶相为高温β-Mg2SiO4, 而在x=0时主晶相为低温γ-Mg2SiO4。紫外发光照相和光谱表明, 当x=0.2时, (Mg1-xSrx)1.96SiO4∶0.04(Eu3+,F-)红光发射亮度最大。进一步晶体结构分析发现Sr离子可以固溶入β-Mg2SiO4使得β-Mg2SiO4更为稳定, 同时晶格略微增大; 化学配比为(Mg0.8Sr0.2)2SiO4粉末在1 250 ℃煅烧可以得到平均粒径为21.68 μm的单相β-Mg2SiO4粉末。对于单相(Mg0.8Sr0.2)2-ySiO4∶y(Eu3+,F-)系列荧光粉, 其XPS分析表明Eu离子以三价进入晶格; 光谱分析表明在365 nm和254 nm激发下, 有595, 615（主峰）, 655, 705 nm红光锐峰发射（对应5D0→7Fn, n=1,2,3,4）; 且y=0.04为最佳铕离子掺杂浓度（此时其量子效率、寿命均达到最大）; 基于Blasse理论可判断铕离子间能量传递方式为基于辐射跃迁的电四极-电四极作用。=

含锂药剂在用于临床治疗精神疾病时需要对患者血清中锂元素浓度进行监测以在控制正常药效的同时防止锂中毒事故的发生。 目前临床医学检验血清中锂元素含量主要采用火焰原子吸收光谱和基于离子选择性电极的电化学技术。 但火焰原子吸收光谱技术需要使用乙炔钢瓶和空气压缩机, 存在仪器不能便携, 对实验室条件要求苛刻等缺点; 电化学方法存在电极处理与更换繁琐, 分析效率相对偏低等问题。 同时, 仪器可便携、 操作简单且对锂元素分析具有良好分析性能的液体阴极辉光放电-原子发射光谱技术尚未应用于医疗领域血清中锂含量的测定。 因此, 基于自制便携液体阴极辉光放电-原子发射光谱装置, 建立了血清中锂元素的高灵敏度分析方法。 系统考察了10～100倍血清样品稀释倍数对血清样品测试的干扰, 结果表明, 当血清样品稀释20倍以上时, 未发现显著的基体干扰, 可以较好地保证结果的可靠性。 对影响锂元素分析性能的分析谱线、 试液酸度等参数进行了系统优化, 结果表明671 nm为锂元素最佳测试谱线; 试液酸度对锂元素分析的灵敏度和稳定性影响显著, 采用1%硝酸（V/V）试液酸度可以保证良好的分析性能。 在优化的系统参数和实验条件下, 锂元素标准曲线的回归方程为: Ie=7 299ρLi+400; R2=0.998 3。 当血清样品稀释20倍时, 该方法对锂元素的检出限为0.2 mg·L-1。 对同一血清样品6次重复测试考察本方法的重复性, 相对标准偏差小于5%。 将本方法应用于血清标准样品（Trace Elements Serium L-2）中锂含量分析, 测定值与证书标称值一致。 表明该方法可以较好地应用于医疗检验领域实际血清样品中微量锂元素含量的测定。

硫在富燃空气-乙炔火焰中可以形成CS双原子分子。 CS双原子分子的吸收轮廓与原子光谱吸收类似, 因此可以利用原子吸收光谱方法进行定量分析。 建立了高分辨连续光源原子吸收光谱法分析果脯中二氧化硫含量的方法。 果脯中的二氧化硫经酸化、 蒸馏、 过氧化氢氧化等过程转变为硫酸根, 通过连续光源原子吸收光谱法检测。 对影响二氧化硫检测灵敏度的乙炔流量、 火焰高度等仪器参数进行了优化, 并考察了样品中硫酸根、 硫代硫酸根等不同形态硫对二氧化硫分析的干扰。 优化条件下, 在257.961 nm波长的检出限为52.4 mg·kg-1; 相对标准偏差小于10%。 应用于北京市售果脯样品二氧化硫含量测定, 平均回收率在85.7%～115.7%之间。 该方法具有准确快速、 干扰少等优点, 拓宽了原子吸收光谱法的应用范围。

大豆原油是我国的战略储备物资, 然而目前储油市场上频繁出现大豆原油掺混的现象严重影响了食用油储备安全。 基于此, 通过大豆原油与部分植物精炼油拉曼谱图的特征差异, 并结合主成分分析-支持向量机(PCA-SVM)模式识别建立了大豆原油是否掺伪的快速判别方法。 以28个大豆原油、 46个精炼油、 110个掺伪油的拉曼谱图为模型样本; 选择位于780～1 800 cm-1波段的谱图, 预处理方法同时采用Y轴强度校正、 基线校正和谱图归一化法; 在此基础上应用PCA法提取特征变量, 即以贡献率最高前7个主成分为变量进行SVM分析。 SVM校正模型的建立是以随机选取的20个大豆原油和75个掺伪油样组成校正集, 以8个大豆原油和35个掺伪油样组成验证集, 分别运用并比较四种核函数算法建立的大豆原油SVM分类模型, 并采用网格搜索法(grid-search)优化模型的参数, 以四种模型的分类性能作为评判标准。 结果表明: 应用线性核函数算法构建的SVM分类模型可以很好地完成掺伪大豆原油的判别, 校正集识别准确率达到100%, 预测结果的误判率为0, 判别下限为2.5%。 结果表明应用拉曼光谱结合化学计量学能够用于大豆原油掺伪的快速鉴别。 拉曼光谱简便、 快速、 无损、 几乎没有试剂消耗, 适合现场检测, 从而为大豆原油的掺伪分析提供了一种新的备选方法。