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砷化镓毕业论文

发布时间:2024-07-07 23:40:41

砷化镓毕业论文

研制成功中国第一只锗合金扩散晶体管 1957年在王守武和吴锡九的组织领导下,在中国科学院应用物理研究所半导体研究室开始了半导体锗材料与锗晶体管的研究工作。他亲自领导设计制造了中国第一台单晶炉,拉制成功了中国第一根锗单晶。研制成功了中国第一批锗合金结晶体管,并掌握了锗单晶中的掺杂技术。1958年在中国科学院109厂组织开展了锗高频晶体管的批量生产。到1959年底,为研制109乙型计算机的计算技术研究所,提供了12个品种、14万5千多只锗高频合金扩散晶体管,完成了该机所需的半导体器件的生产任务,及时为两弹一星任务提供了技术保证。 成立全国半导体测试中心 1962年锗、硅半导体材料和器件的生产在全国蓬勃发展起来,但是材料与器件质量的检测手段远不能适应客观需要。王守武依据国家科委的决定,在半导体所筹建全国半导体测试中心,并兼任该中心主任。他领导并参与了对半导体材料的电阻率、少数载流子寿命以及锗晶体管频率特性的标准测试方法的研究,建立了相应的标准测试系统。他创造性地提出了一种用触针分布电阻的光电导衰退来测量半导体中少数载流子寿命的新方法。测试中心建成后,经过全国评比,确立了它在国内的权威地位,并随之承担起了全国半导体材料与器件的参数测试中的仲裁任务。 研制成功中国第一只半导体激光器 王守武于1963年在半导体所组建了激光器研究室,并兼任该研究室主任。王守武创新了一种砷化镓光学定向的新方法,大大加快了研制工作的进程,提高了各项工艺的成品率。在王守武的组织领导下,研究室于1964年元旦前夕,研制成功了我国第一只半导体激光器,仅比美国晚了2年。王守武还亲自指导并参与了激光通讯机和激光测距仪的研制工作。我国第一台激光通讯机可以在无连线的情况下,保密通话达3公里以上。王守武提出并设计了从噪声中提取信号的电路,使得激光测距仪的测距能力提高一倍以上。这些研究成果填补了国内空白,有力地支援了现代化建设和国民经济建设。 研制4K与16K位的DRAM大规模集成电路 1978年根据国家的重大需求,王守武承担了4千位的MOS随机存储器这一大规模集成电路的研制任务。他从稳定工艺入手,跟着片子的流程,对工艺线的每道工序进行认真细致的检查;对所用的仪器设备,一件件、一台台地认真检修、改造和革新;对所用超纯水、试剂、超纯气体、光刻胶、超微粒干版、版基玻璃等基础材料,都一一进行认真测试,使之达到所需的质量标准。1979年9月28日,经过投片,这种集成电路的批量成品率达20%以上,最高的达40%,为当时国内大规模集成电路研制中前所未有的最高水平。此后一年内,又研制出16千位的MOS随机存储器大规模集成电路。 改建109厂,建成大规模集成电路生产线 1980年王守武兼任了中国科学院109厂厂长,承担了将4千位大规模集成电路的扩大生产工作。王守武高标准地修改了厂房扩建工程的设计方案,还用很大精力抓原有生产线的技术改造。他组织有关人员重新改造了通风、排气系统,完善了其他一些工艺设施。用很少的资金,不太长的时间,就将老厂房改造成洁净度达1000至10000级并有一定湿控、温控的高净化标准厂房。工厂改造以后,以一个电视机用的集成电路品种进行流片试生产,一次就取得了芯片成品率达50%以上的可喜成果。这是我国第一条靠自己力量建立的年产上百万块中、大规模集成电路的生产线。 基础研究方面 除了完成国家任务以外,王守武还指导和亲自动手做了许多半导体器件和器件物理方面的基础研究工作,其代表性的有:在半导体性能测试方面,提出如:用触针下分布电阻的光电导衰减来测量半导体中少数载流子寿命的方法,用双脉冲法测量锗、硅材料寿命方法,超高频频段内晶体管频率特性的测量方法等。半导体异质结激光器性质的研究,如:AlGaAs/GaAs双异质结激光器低温负阻的研究,双异质结激光器的张弛振荡、本征自脉动和正弦调制行为等。平面Gunn器件的研究,如:Gunn二极管中的雪崩弛豫振荡的研究,对Gunn器件中掺杂梯度引起的静止畴的计算机模拟,平面Gunn器件中静止畴的形成和转变的实验和计算机模拟等。PNPN结构器件的研究,如:低阈值GaAs/AlGaAs PNPN负阻激光器,GaAs/AlGaAs PNPN激光器的自振荡频率特性,GaAs/GaAlAs PNPN负阻激光器的光开关、光双稳特性,半导体双稳激光器的稳定性分析,GaAs/GaAlAs半导体淬灭型双稳现象的实验研究等。器件物理和器件设计的计算机模拟,如:用计算机模拟技术研究薄膜SOI结构中各部分的电势分布和载流子分布,双层多晶硅电极间隙势垒的两维数值模拟等。 1958年由中国科学院院长郭沫若任校长的中国科技大学成立,王守武被聘任该校物理系(二系)副主任和半导体专业的主任,并为高年级学生讲授半导体物理(Ⅱ)课程,直到1980年止。这期间学校半导体专业的教学内容和科研方向都由王守武安排和制订,包括安排学生去半导体研究所实习和做毕业论文。他的辛劳已结出丰硕的果实,他的学生不少现已成为半导体科技领域中的栋梁人才。老年的王守武在颐养天年之余仍不忘祖国后代的培养。自2006年11月起,夫妻捐资40000元在湖北省鄂州市的泽林高中设立“英才奖学金”,专门奖励成绩优异、家境贫困的学子。

现有能源 随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求 ,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。火电的缺点 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。水电的缺点 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。 太阳能屋顶发电站核电的缺点 核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。太阳能满足新能源的条件 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种,一是太阳能,二是燃料电池。另外,风力发电也可算是辅助性的新能源。其中,最理想的新能源是太阳能。编辑本段太阳能发电是最理想的新能源 照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。 从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。 要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。 目前,太阳能电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高,已达20%以上,但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10%,每瓦发电设备价格降到1-2美元时,便足以同现在的发电方式竞争。估计本世纪末便可达到这一水平。 当然,特殊用途和实验室中用的太阳电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由砷化镓半导体同锑化镓半导体重叠而成的太阳电地,光电变换效率可达36%,快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵,目前只能限于在卫星上使用。编辑本段太阳能发电的应用 太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散地进行,所以它适于各家各户分别进行发电,而且要联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。 日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网,已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象,实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。 据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备,便可满足全国总电力需要的14%,如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电,则太阳能发电将占全国电力的30%-40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭电力需要的3千瓦发电系统,需600万至700万日元,还未包括安装的工钱。有关专家认为,至少要降到100万到200万日元时,太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。 不久前,美国德州仪器公司和SCE公司宣布,它们开发出一种新的太阳电池,每一单元是直径不到1毫米的小珠,它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上,就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1,700个这样的单元。这种新电池的特点是,虽然变换效率只有8%—10%,但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实,可以像布帛一样随意折叠且经久耐用,挂在向阳处便可发电,非常方便。据称,使用这种新太阳电池,每瓦发电能力的设备只要至2美元,而且每发一度电的费用也可降到14美分左右,完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上,每年就可获得一二千度的电力。编辑本段太阳能发电的前景 太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为 万平方公里、 万平方公里、万平方公里。万平方公里才占全部海洋面积 %或全部沙漠的 %,甚至才是撒哈拉沙漠的 % 。因此这一方案是有可能实现的。 另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。 随着我国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力! 太阳能的使用主要分为几个方面:家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,现在主要的应用方式为建筑一体化和风光互补系统。 世界目前已有近200家公司生产太阳能电池,但生产设备厂主要在日企之手。 近年韩国三星、LG都表示了积极参与的愿望,中国海峡两岸同样十分热心。据报道,我国台湾2008年结晶硅太阳能电池生产能力达2.2GW,以后将以每年1Gw生产能力扩大,当年并开始生产薄膜太阳能电池,今年将大力增强,台湾期待向欧洲“太阳能电池大国”看齐。2010年各国及地区有1GW以上生产计划的太阳能电池厂商有日本Sharp,德国Q—Cells,Scho~Solar,拐5威RWESolar,中国SuntechPower等5家公司,其余7家500MW以上生产能力的公司。 近年世界太阳能电池市场高歌猛进,一片大好,但百年不遇的金融风暴带来的经济危机,同样是压在太阳能电池市场头上的一片乌云,主要企业如德国Q—Cells的业绩应声下调,预年今年世界太阳电地市场也会因需求疲软、石油价格下降而竞争力反提升等不利因素而下挫。但与此同时,人们也看到美国.奥巴马上台后即将施行GreenNewDeal政策,包括其内的绿色能源计划可有1500亿美元的补助资金,日本也将推行补助金制度来继续普及太阳能电池的应用。编辑本段太阳能电池发电原理 太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。 吉光光电当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。编辑本段晶体硅太阳能电池的制作过程储量丰富的硅 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程 生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。 以单晶硅为例,其生产过程可分为: 工序一,硅片清洗制绒 目的——表面处理: 清除表面油污和金属杂质; 去除硅片表面的切割损坏层; 在硅片表面制作绒面,形成减反射织构,降低表面反射率; 利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀,在硅片表面形成3-6 微米的金字塔结构,这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射,增加了对光的吸收; 工序二,扩散 硅片的单/双面液态源磷扩散,制作N型发射极区,以形成光电转换的基本结构:PN结。 POCl3 液态分子在N2 载气的携带下进入炉管,在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换,并扩散进入硅片表面,激活形成N型掺杂,与P型衬底形成PN结。主要的化学反应式如下: POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2 P2O5 + Si → SiO2 + P 工序三,等离子刻边 去除扩散后硅片周边形成的短路环; 工序四,去除磷硅玻璃 去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指掺有P2O5的SiO2层)。 工序五,PECVD 目的——减反射+钝化: PECVD即等离子体增强化学气相淀积设备,Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; 制作减少硅片表面反射的SiN 薄膜(~80nm); SiN 薄膜中含有大量的氢离子,氢离子注入到硅片中,达到表面钝化和体钝化的目的,有效降低了载流子的复合,提高了电池的短路电流和开路电压。 工艺原理: 硅烷与氨气反应生成SiN 淀积在硅片表面形成减反射膜。 利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。由于等离子体存在,促进气体分子的分解、化合、激 发和电离,促进反应活性基团的生成,从而降低沉积温度。PECVD在200℃~500℃范围内成膜,远小于其它CVD在700℃~950℃范围 内成膜。 反应过程中有大量的氢离子注入到硅片中,使硅片中悬挂键饱和、缺陷失去活性,达到表面钝化和体钝化的目的。 工序六,丝网印刷 用丝网印刷的方法,完成背场、背电极、正栅线电极的制作,已引出产生的光生电流; 工艺原理: 给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆,通过烧结后形成欧姆接触,使电流有效输出; 正面电极用Ag金属浆料,通常印成栅线状,在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率; 背面通常用Al金属浆料印满整个背面,一是为了克服由于电池串联而引起的电阻,二是减少背面的复合; 工序七,烘干和烧结 目的及工作原理: 烘干金属浆料,并将其中的添加料挥发(前3个区); 在背面形成铝硅合金和银铝合金,以制作良好的背接触(中间3个区); 铝硅合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程,需加热到铝硅共熔点(577℃)以上。经过合金化后,随着温度的下降,液 相中的硅将重新凝固出来,形成含有少量铝的结晶层,它补偿了N层中的施主杂质,从而得到以铝为受主杂质的P层,达到了消除背 结的目的。 在正面形成银硅合金,以良好的接触和遮光率; Ag浆料中的玻璃添加料在高温(~700度)下烧穿SiN膜,使得Ag金属接触硅片表面,在银硅共熔点(760度)以上进行合金化。编辑本段聚光太阳能发电 聚光太阳能发电(Concentrating Solar Power)简称CSP,准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。 聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特?科恩,在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站,已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。 聚光太阳能发电继风能、光电池之后,已经开始崭露头角,有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。 基本原理:聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。 聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。 不过,即使在没有太阳的夜晚,采用熔融盐储存热量的方法,现在也能解决全天候的供电问题了。 国际能源署(IEA)下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会(ESTELA)和绿色和平组织的预测则较为温和,认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%,到2050年占8%,这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW,每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。编辑本段太阳能电池的应用通信卫星供电 上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家,将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。离网发电系统 太阳能发电[1]控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。 蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品包括:A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源并网发电系统 上海力友电气有限公司的可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器[2]直接反向馈入电网的发电系统。 因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。 产品包括:A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器 (双馈变流器,全功率变流器)编辑本段太阳能高效发电已成事实 由于我国是一个能源匮乏的国家,太阳能是一个行之有效的取之不尽的清洁能源,是发展低碳经济不可缺少的重要手段。为此济南市东方龙科技实业公司经过十多年的努力已全面的掌握了太阳能发电技术,尤其在砷化镓聚光发电的技术上已居于世界领先地位。目前可达到千倍光率的发电能力,可以使1平方厘米的砷化镓电池发电量提高到36~40w以上,其效能超过同等大小的硅晶片2000多倍,而目前我国同行业中只能达到500倍聚光,即每平方厘米发电量仅达到18~20w左右。 此外,东方龙科技实业公司发明了“模块式聚光发电技术”使太阳能发电不仅节约了大量的成本,而且使太阳能发电可以程序化规模化生产,可以作为流水线般的进行加工,这些技术已经或正在被推广到澳大利亚、加拿大、美国等一些国家,为我国政府在哥本哈根节能减排的首脑会议上的承诺做出了实际有效的贡献。 发展低碳经济,开发新能源,充分利用取之不尽的太阳能,为低碳经济的发展是当今各国政府所之关心的大事。同样,我国政府在对太阳能利用方面下了非凡的决心,颁布了利用太阳能发展低碳经济的“太阳能金屋顶计划”,计划中明文规定:太阳能发电系统建造成本每瓦国家补助20元,同时发电入网每度电补助5元左右。这本身就满足投资者所有费用的支出并且有盈余,而且国家连续补助25年。除了维护费用之外,其余都为盈利。这是我国政府下决心保护环境的重要举措。显然该计划是充分调动一切民间力量,利用新能源加速我国经济的发展。这是对保护日益恶化的自然环境作出的有益贡献。

元爔自幼受到良好的家庭教育,先后毕业于稚川中学、杭州高级中学、浙江大学化工系。大学毕业后,去长沙资源委员会所属炼铜厂工作(后迁重庆),历任工务员、助理工程师、工程师。1942年以第一名的成绩获国家“林森奖学金”官费留学美国,后考入美国匹兹堡卡尼基理工学院,1947年,获匹兹堡卡尼基理工学院冶金学科科学博士学位。是年6月回国,任浙江大学教授。解放后,应中国科学院实验馆(中科院上海冶金研究所前身)之聘,从事化学冶金和半导体材料研究。50年代初,邹元爔协助周仁开展球墨铸铁研究,获中科院科学奖。1953年,与周仁等对包钢含氟铁矿高炉冶炼问题进行开拓性研究,取得高炉设计和冶炼理论分析数据,成果获国家自然科学三等奖。还进行了从高炉渣中提取硅铁稀土合金的硅铁还原法研究,取得成功。1957年,又和徐元森等进行攀枝花高炉渣中回收钛试验并获得成功。60年代开始,转向半导体材料和纯金属及物理化学研究。对镓、磷、砷等高纯金属的提纯研究,砷化镓和锑化铟等Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料研究,相继取得显著成绩,获国家工业新产品二等奖。“文化大革命”中被隔离审查,但仍致力于提高砷化镓质量和纯度的研究,写出长篇论文《砷化镓材料研究中三个关键问题》。粉碎“四人帮”后,进一步研究,提出砷化镓结构缺陷模型的新理论,在学术界独树一帜,某些指标达到或超过国际水平,获科技进步奖和国家创造发明奖。元爔重视人才培养,亲自指导研究生,先后撰写120余篇学术论文。1958年参与创办上海科学技术大学冶金系,兼任校务委员会委员、系主任、教授。50年代,参加九三学社。1980年加入中国共产党。著有《冶金过程理论》、《冶金过程的物理化学》等。邹元爔兼擅文学,诗词作品约400余首,辞藻秀丽,对仗工整,不乏上乘之作。1980当选为中国科学院院士(学部委员)。

砷化镓抛光毕业论文

中国航天技术的发展趋势是:在未来的100年里,中国会成为世界航天技术的顶尖。

近年来,随着美国新经济的疲软,学术界对高技术产业也颇多微辞。有学者认为高技术产业并没有从根本上改变我们的生产方式和经济活动方式,个别学者甚至提出“不管是土豆片还是芯片,能赚钱就是好片”的极端见解,并主张中国应该根据比较优势理论大力发展劳动密集型产业。那么,事实究竟如何?未来的高技术产业究竟将向何处发展?这里不妨从技术—经济范式变迁的角度出发,就这个问题提出几个基本判断。 判断之一,从大的背景来看,以信息技术为代表的高技术产业正在成为一个新的主导产业群,这样一个基本趋势并没有改变。自上世纪80年代以来,世界经济一直处在向新的技术—经济范式转变的过程之中,信息通讯技术在这个过程中扮演了关键的角色,个人计算机和网络是两大核心技术突破。迄今为止,高技术产业所涵盖的信息、生物、新材料、能源、海洋、宇航等六大技术产业部门都已经出现了重大的技术突破,并且正处于大规模商业化应用的过程之中或者正在孕育着大规模的商业化应用。可以预期,在未来的30—50年里,这样一些高技术产业将日益成熟,并成为各国经济发展的新一代主导产业群。 由于高技术产业均为知识密集型产业,而且具有强大的向下兼容能力即改造传统产业的能力,因此,高技术产业的发展导致发达国家的产业结构出现了明显的软化趋势,制造业所占比重越来越低,而服务业特别是知识密集型的金融服务业与高技术服务业所占比重越来越高。在发达国家,服务业所占比重一般都在60%以上,美国和瑞士甚至超过70%。1987—2000年间,美国制造业占GDP的比重下降了个百分点,而金融保险与房地产等服务业部门所占比重却从将近73%提高到77%以上。可以肯定地说,发达国家产业结构的软化趋势将会越来越明显,而且会越来越普遍。 高技术产业发展所带来的另一巨大变化就是国际竞争空前激烈,竞争的战线进一步前移。这主要表现在两个方面:其一,市场竞争的焦点已经不仅仅是最终产品的竞争,而是研究开发方向选择与速度的竞争。谁能够抓住正确的研发方向,并以最快的速度开发出新产品,谁就能够在市场上立于不败之地。正因为此,美国工业界的研发支出在1992—2002年间翻了一番,从950亿美元增加到1900亿美元。其二,研发国际化趋势日益明显。根据美国《工程与技术指标》(2002)的数据,1998年有375家外国公司在美国经营着715家研发机构,其中日本251家,德国107家,英国103家;美国公司1997年在国外建立了186家研发机构,其研发支出在1997—1998年从170亿美元增加到220亿美元;如果再加上美国母公司在国外的150亿美元研发支出的话,这个数字就更为可观了。 判断之二,信息技术产业的未来发展方向是:在近期(半年到一年),信息技术产业仍然需要一段调整期,以消化上世纪90年代在信息技术领域大量投资所形成的生产能力;在中长期,信息技术产业将在既有的大规模信息处理技术的基础上,进一步向网络化、服务化的方向发展,以进一步改善人们的生活质量,使人们的生活更加方便。 据国际半导体工业产能统计协会(SICAS)统计,目前集成电路晶圆的全球生产能力利用率为:1999年第四季度为年四季度平均为年四季度平均为年前三个季度平均为。由此可见,晶圆工业的生产已经走出低谷,超过了2001年上半年的水平。但是,按美国全国电子制造商协会(NEMA)统计,美国电子制造工业设备生产能力利用率在2002年8月、9月、10月分别只有、、,基本维持在接近75%左右的水平上。据此判断,目前的信息技术产业还处于调整过程之中,复苏乏力,但这一过程应该不会持续很长时间。 从中长期的发展趋势来看�由于目前利用硅晶体制造芯片的最新技术已经达到微米,估计在2015年前后硅基芯片技术将达到技术上的极限�而新的芯片材料技术——砷化镓,在技术上还不成熟,因此�未来信息技术产业的发展方向不在信息技术产品的制造方面,而在于如何利用现有的技术进行集成创新。美林公司分析师认为�信息技术产业的赢利点将由目前越来越趋于饱和的硬件部门转向软件、服务以及咨询部门。对于企业来说,现在的问题不是是否应用信息技术,而是如何探索利用信息技术的新的盈利模式;对于普通消费者来说,目前的普遍感觉是信息技术产业中的技术供应已经足够多、足够好了,未来的关键是扩大应用,进一步大众化,摆脱购买—升级的恶性循环。 判断之三,生物技术产业在未来的10—15年左右将有可能替代信息技术成为新的主导产业。2000年提前完成的人类基因组测序工作,使人们对生物技术的发展前景有了新的认识和判断,目前国内外学术界已经在对其他一些复杂物种的基因排序进行测定。因此,生物技术的产业发展前景无疑是非常可观的。从目前情况来看,生物技术产业已经达到了相当的规模。在美国,2001年共有1457家生物技术公司,其中342家是上市公司;这些上市公司按市场价格计算的市场资本总额在2002年5月为2240亿美元;生物技术工业的规模自1992年以来扩大了三倍多,收入从1992年的80亿美元增加到2001年的276亿美元;生物技术工业目前雇佣着万人。根据生物技术工业组织(BIO)的数字,1999年,生物技术产业的直接活动、间接活动和诱致活动就为美国经济贡献了437400个工作岗位和470亿美元的商业收入,联邦、州和地方政府来自生物技术产业的税收估计在100亿美元左右。 但是,另一方面,生物技术又是世界上研究密集程度最高的产业之一,技术创新周期较长。美国生物技术工业在2001年用于研发的支出达到156亿美元;2000年五家最大生物技术公司平均每个雇员的研发支出是89400美元。不仅如此,美国政府也大力支持生物技术研究。在2002财政年度的美国政府亿美元研发支出中,非国防支出为亿美元,其中一半以上投入卫生保健研究,特别是生物技术研究,约占美国政府研发支出总额的。据测算,一种生物技术药品的研发周期为2—10年,此后要经过实验室和动物测试、三期临床试验、美国食品和药品管理局(FDA)评审和进入市场后的检测等,而这又需要6年左右的时间。因此,一种生物技术药品的平均上市时间为8—16年左右。据此判断,即使是目前正在进行临床试验的生物技术药品,进入市场至少还需要5年以上的时间。因此,至少从中短期来看,生物技术还不可能完全替代信息技术产业的主导地位。 判断之四,以纳米技术为代表的新材料技术在未来的20年内还不可能成为新的主导产业。虽然早在1998年美国总统科技顾问尼尔·雷恩曾这样说,“如果有人问我哪一个科学与工程领域最有可能在明天发生技术突破的话,我会告诉他,那就是纳米层次上的科学与工程”,而且美国政府2000年2月发表的“全国纳米技术倡议”即以“导向下一次产业革命”作为它的副标题,但是,在未来的20年内,真正意义上的纳米技术还不可能成为新的主导产业。事实上,各国对于纳米科学技术的研发投资状况也充分说明了纳米科技的研究成果距离实际应用还存在着相当大的差距。1997年,世界各国政府对于纳米技术研究开发的资助总额不足5亿美元。其中,西欧为亿美元,日本为亿美元,美国为亿美元,其他国家或地区共计投资7000万美元左右。2000年美国政府预算中用于纳米技术研究的政府投资只有亿美元,2001年也仅为亿美元。这样的增长幅度虽然惊人,但与美国每年投放在信息技术研发方面的448亿美元、生物技术领域的300多亿美元相比,这点经费投入简直是微不足道的。很显然,如此之小的研发规模不可能支撑起一个主导产业技术的形成与发展。 判断之五,相比之下,航空航天技术产业化的前景可能更为乐观一些。特别是20世纪90年代卫星通信转向数据传输、移动通信和电视直播方向发展以来,通信卫星技术有了突飞猛进的发展。联合国和平利用外层空间委员会统计,到1996年底已经形成了一个年产值770亿美元、年增长率20%以上的新型空间技术开发与应用产业。目前,新型空间技术开发与应用产业规模近1200亿美元,到2005年其规模将超过2000亿美元。如果再加上关联产业如航天保险、全球卫星导航系统应用、地理信息系统应用等,航空航天技术产业的规模还要大一些。美国国家安全空间管理与机构评估委员会2001年发表的一份研究报告声称,国际空间工业2000年的利润已经超过了800亿美元,预计今后10年利润还将增加两倍多;有的学者甚至预计到2010年全球商业性航天活动的收入将达到5000亿—6000亿美元的规模。

半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明,使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器,60年代早期,很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面,以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现象,这引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)的极大兴趣,在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后,哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划,并与其他研究人员一道,经数周奋斗,他们的计划获得成功。像晶体二极管一样,半导体激光器也以材料的p-n结特性为敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础,且外观亦与前者类似,因此,半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制,例如,只能在77K低温下以微秒脉冲工作,过了8年多时间,才由贝尔实验室和列宁格勒(现在的圣彼得堡)约飞(Ioffe)物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小,最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料,一般为~微米,由于多种应用的需要,更短波长的器件在发展中。据报导,以Ⅱ~Ⅳ价元素的化合物,如ZnSe为工作物质的激光器,低温下已得到微米的输出,而波长~微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域,一方面是世界范围的远距离海底光纤通信,另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言,激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示,及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属,如铜是电的好导体,因为它们的电子没有紧密的和原子核相连,很容易被一个正电荷吸引。其它的物体,例如橡胶,是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体,正如它们的名字暗示的那样,处于两者之间,它们通常情况下象绝缘体,但是在某种条件下会导电。

砷化合物染料特性研究论文

化妆产品:即使是天然化妆品,也还是要添加一些防腐剂等化学物质来保质的。况且,天然植物同样可能引起过敏。此外,如果化妆品不含防腐剂,在使用的过程中非常容易变质。一旦肌肤长期使用这些变质的天然化妆品,就会出现发炎、红肿等过敏现象。所以使用化妆品不要过度,尽量少用。可以根据化妆品的分类,进行分类论证!比如:啫喱水,香水,眼霜。。。 最后结尾写些感谢老师的话!

砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。昂贵的白铜合金就是用铜与砷合炼的。

砒霜的主要成分是砷,砷在天然状态下毒性不强,但是它的化合物往往具有很强的毒性.我们通常所见的白色粉末,即砒霜,就是不纯的三氧化二砷

砷会对微生物表面形态造成影响,单质砷无毒性,砷化合物均有毒性。三价砷比五价砷毒性大,约为60倍;有机砷与无机砷毒性相似。人口服三氧化二砷中毒剂量为5~50mg,致死量为70~180mg(体重70kg的人,约为~,个别敏感者1mg可中毒,20mg可致死,但也有口服10g以上而获救者)。人吸入三氧化二砷致死浓度为(吸入4h),长期少量吸入或口服可产生慢性中毒。在含砷化氢为1mg/L的空气中,呼吸5~10分钟,可发生致命性中毒。砷的许多化合物都含有致命的毒性,常被加在除草剂、杀鼠药等。为电的导体,被使用在半导体上。化合物通称为砷化物,常运用于涂料、壁纸和陶器的制作。砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。昂贵的白铜合金就是用铜与砷合炼的。用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。砷自古以来就常为人类所使用,例如砒霜即是经常使用的毒药。砷也曾被用在于治疗梅毒。大量的羊、微型猪和鸡的研究结果提出,砷是必需微量元素。

污泥汞砷检测论文

我们家买的 英国Trace2o重金属检测仪器 操作非常简单,很实用的。

土壤质量 总汞的测定 原子荧光法 GB/T -2008土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 GB/T 17136-1997

重金属指的是密度在5以上的金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等。重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可能造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。 重金属污染的特点表现在以下几方面: (1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化作用就是其中典型例子; (2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康; (3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间,毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l—0.001mg/L之间。重金属的污染有时会造成很大的危害.例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病,都是由重金属污染引起的,所以.应严格防止重金属污染。 如汞中毒的临床表现有,全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于克每立方厘米的金属)。约有45种,一般都是属于过渡元素。如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 例如,汞中毒的临床表现有:全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓,口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。 重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个你可以从高三的化学书看到。如果轻微中毒就大量喝牛奶。牛奶中的蛋白质会和重金属反应。这样不会损伤到你自身的身体机能。喝了以后还必须马上就医。 对什么是重金属,目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋,或者进入了土壤中,使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染,它们不能被生物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒,轻则发生怪病(水俣病、骨痛病等),重者就会死亡。所以我们不要过量地进食海产,每次进食前一定要把海产彻底煮熟,以免吃入细菌。希望对你有帮助

网上搜到的,不知道你可满意。同时、快速测定饮用水中微量砷和汞 hc360慧聪网水工业行业频道 2004-11-11 08:48:43摘要: 在供水行业中,测定砷的方法主要有化学法和石墨炉原子吸收法,汞的测定采用测汞仪。这些方法普遍存在操作复杂、灵敏度低、干扰大等问题。现介绍一种新的检测方法,即双道原子荧光光度法同时快速测定饮用水中微量砷和汞。此法灵敏度高,最低检测限砷为×10-3 mg/L,汞为×10-3 mg/L,并且简单,速度快,准确度、精密度和回收率均较理想,样品用量少,具有较宽的线性范围。 关键词: 饮用水 微量砷 微量汞 同时测定 中图分类号:X83文献标识码:C文章编号:1000-4602(2000)05-0051-02 1测定方法原理在酸性条件下,以硼氢化钾为还原剂,使砷生成砷化氢,使二价汞还原成元素汞,由载气(氩气)载入石英原子化器,在特种砷、汞空心阴极灯的发射光照射下产生原子荧光,其荧光强度在一定范围内与砷、汞含量成正比。试剂本方法所用试剂纯度为优级纯或分析纯,测定用水为去离子水。氢氧化钠溶液():称取 g氢氧化钠溶于纯水中,稀释至100 mL。硼氢化钾溶液():称取硼氢化钾 g溶于100 mL的氢氧化钠溶液中,混合均匀。载流(10%盐酸溶液):吸取50 mL浓盐酸,用纯水稀释至500 mL。硫脲-抗坏血酸溶液:称取 g硫脲加约80 mL纯水,加热溶解,放置冷却后,向其中加入 g抗坏血酸,稀释至100 mL。砷标准储备液( mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。汞标准储备液( mg/mL):由国家标准物质研究中心提供。样品前处理方法对于透明度高、悬浮物少的水样,取摇匀的样品 mL于50 mL的比色管中,直接加入5 mL盐酸, mL硫脲-抗坏血酸溶液至25 mL,放置20 min待测。对于透明度差、悬浮物多的水样,取摇匀的样品5 mL,加入1∶1王水2 mL,在水浴锅中(100 ℃)加热1 h,冷却后加入 mL硫脲-抗坏血酸溶液,定容至25 mL待测。2仪器检测仪器AFS—2201型双道原子荧光光度计。编码砷空心阴极灯,编码汞空心阴极灯。仪器测定条件的选择选择仪器测定条件时需要考虑的主要内容有:①负高压的设定负高压与仪器的灵敏度有直接关系,灵敏度随负高压的增高而增加,但负高压太高会增加暗电流和噪声,基线随之漂移,严重影响其稳定性,过低则会使灵敏度下降。试验证明,选用300 V比较理想。②灯电流的设定试验表明,灯电流与荧光强度呈线性关系,灯电流的增大可以使砷、汞的检测灵敏度提高,但灯电流太高会缩短砷、汞灯的使用寿命。实际测定时,若检测灵敏度已够,应选择较低的灯电流,一般在15~30 mA之间为好。③炉温的设定适当升高炉温可以赶走残留的砷、汞,还可以防止微粒水珠产生散射干扰,但炉温过高,灵敏度会下降。试验证明,选择炉温在300 ℃比较好。④载气流量试验载气流量太小时,不能有效地把氢化物载入原子化器;流量太大时,氢化物被释放。一般选用300 mL/min。⑤屏蔽气流量试验屏蔽气可以防止周围大气的渗入,保证了荧光效率的高效稳定。一般选用700 mL/min。⑥酸度的影响酸度对砷检测灵敏度的影响很大,通常随着盐酸浓度的增加,荧光信号也增大,当盐酸浓度达到10%以后,信号趋于稳定,而5%~30%的盐酸对汞测定无影响。考虑到酸度对仪器的腐蚀等原因,本法选用10%盐酸作为介质。现将试验采用的检测条件列于表1。 表1试验采用的检测条件 A道:砷灯 灯电流 30 mA 屏蔽气流量 700 mL/min 负电压 300 V 读出时间 s 原子化温度 300 ℃ 延迟时间 0 s 原子化高度 mm 读出方式 峰面积法 载气流量 300 mL/min 测量方式 标准曲线法 B道:汞灯 灯电流 20 mA 屏蔽气流量 700 mL/min 负电压 300 V 读出时间 s 原子化温度 300 ℃ 延迟时间 0 s 原子化高度 mm 读出方式 峰面积法 载气流量 300 mL/min 测量方式 标准曲线法 3操作 标准曲线的制作取50 mL容量瓶5个,依次准确加入砷、汞标准溶液,加少量水稀释至刻度,摇匀,使其含量分别为、砷/汞、砷/汞、砷/汞、砷/汞(×10-3 mg/L),放置30 min后测定,然后同时测定砷和汞的线性范围和测定下限,结果如表2所示。 表2标准曲线的制作结果 元素 标准曲线方程 测定下限(10-3 mg/L) 相关系数 线性范围(10-3 mg/L) 砷 C= 3If+ 7 ~100 汞 C=××10-5 6 ~100 实际样品的测定用本方法对哈尔滨市水源水以及3个水厂出厂水进行测定,结果如表3所示。从表中的结果可以看出,加标回收率砷在~之间,汞在~之间。 表3实测结果 样品 测定元素 测定值(10-3 mg/L) 加标测定值(10-3 mg/L) 加标量(10-3 mg/L) 回收率(%) 松花江原水 砷 汞 < 沙曼屯水厂出厂水 砷 < 汞 < 嵩山水厂出厂水 砷 汞 < 顾乡水厂出厂水 砷 汞 < 4结论 ①这种方法灵敏度高,精度好,抗干扰能力强,并且检测快速、简便,是一种很有效的分析方法。②本方法的最低检出限:砷为×10-3 mg/L,汞为×10-3 mg/L;线性范围:砷为~100(×10-3 mg/L),汞为~100(×10-3 mg/L);平均加标回收率:砷为,汞为。③应用本方法测定生活饮用水中微量砷和汞,结果令人满意。

矿石中砷的测定论文参考文献

砷钼蓝光度法

方法提要

将煤样与艾氏卡试剂混合烧结,用硫酸和盐酸溶解烧结物,加入还原剂,使五价砷还原成三价砷,加入锌粒,使砷形成氢化砷气体随氢气释出,然后被碘溶液吸收并氧化成砷酸,加入钼酸铵-硫酸肼溶液使之生成砷钼蓝,然后用光度法测定。本法适用于褐煤、烟煤和无烟煤中砷的测定。

仪器

砷测定仪图,在每个测定仪中加入μg或μg砷标准溶液,按分析步骤进行测定,然后与直接法(砷标准溶液不经过氢化砷发生步骤,而直接显色)的测定结果相比较,计算其回收率,选择回收率相差不超过10%者使用。

分光光度计波长830nm或700nm(当使用200~1000nm波长范围的分光光度计时,测定波长用830nm;当使用420~700nm波长范围的分光光度计时,测定波长用700nm)。

图 砷测定仪

试剂

艾氏卡试剂用2份质量的轻质氧化镁与1份质量的无水碳酸钠混合而成。

无砷金属锌 颗粒状,粒度约5mm。

盐酸。

硫酸。

碘化钾溶液 称取3gKI溶于17mL水中,使用前配制。

氯化亚锡溶液称取8gSnCl2·2H2O溶于12mLHCl中。

乙酸铅棉将脱脂棉在400g/L的PbAc溶液中充分浸泡,取出挤干,在80~100℃烘干,存放在干燥器中备用。

碘溶液 称取9gKI和用少量水溶解后,稀释至1000mL。

钼酸铵溶液称 取10g钼酸铵溶解于1000mL5mol/LH2SO4中。

硫酸肼溶液 称取硫酸肼溶于1000mL水中。

钼酸铵-硫酸肼溶液 将钼酸铵溶液和硫酸肼溶液按等体积混合,使用前配制。

碳酸氢钠溶液称取40gNaHCO3溶于1000mL水中。

氢氧化钠溶液c(NaOH)=6mol/L。

砷标准溶液ρ(As)=μg/mL称取已在105~110℃干燥约2h的优级纯三氧化二砷,溶于2mLNaOH溶液中,加入约50mL水,待完全溶解后,再加,用水稀释至1000mL,该溶液含砷100μg/mL。再加水稀释配制成μg/mL砷标准溶液。

校准曲线

分取、、、、、砷标准溶液(μg/mL)于砷测定仪中,分别加入10mL6mol/LH2SO4、20mL(1+1)HCl,用水稀释至50mL。加2mLKI溶液和1mLSnCl2溶液,摇匀,在室温下放置15min。于吸收器中准确加入3mL碘溶液、1mLNaHCO3溶液和6mL水,将吸收器插入装有乙酸铅棉的吸收器套管中。往烧瓶中加入5g锌粒,立即将吸收器套管与烧瓶连接好,用适当方法确认接口不漏气后,使发生过程持续约1h。取出吸收器,加入5mL钼酸铵-硫酸肼溶液,并用洗耳球从吸收器侧孔打气约10次,使溶液充分混匀。将吸收器在沸水浴中加热20min,取出,冷却至室温。用1cm比色池,在波长830nm(或700nm)处,以空白试剂溶液为参比,用分光光度计测定吸光度,绘制校准曲线。

分析步骤

称取1g(精确至)粒度小于的空气干燥煤样,置于预先盛有2g艾氏卡试剂的瓷坩埚中,用玻璃棒搅匀,再用1g艾氏卡试剂盖上。将坩埚放入高温炉中,在约2h内由室温加热到(800±10)℃,并在此温度下保持2~3h,取出冷却至室温。将烧结物转移到砷测定仪圆烧瓶中,用20mL6mol/LH2SO4分2~3次冲冼坩埚,再用30mL(1+1)HCl分数次洗坩埚,摇动烧瓶使烧结物充分溶解,然后按校准曲线操作,测得砷量。同时做空白试验。

按下式计算空气干燥煤样中砷的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w(Asad)为空气干燥煤样中砷的质量分数,%;m1为煤样溶液中砷的量,μg;m2为艾氏卡试剂空白溶液中砷的量,μg;m为空气干燥煤样的质量,g。

氢化物发生-原子吸收光谱法

方法提要

煤样与艾氏卡试剂混合烧结,用盐酸溶解烧结物,用碘化钾将五价砷还原为三价砷,再用硼氢化钠将三价砷还原为氢化砷,以氮气为载气将其导入石英管原子化器,用原子吸收光谱法测定。

仪器

原子吸收光谱仪。

自动氢化物发生器能自动进行洗涤、量液、加液,精度达。

氮气纯度以上。

试剂

硼氢化钠溶液称取18g硼氢化钠溶于1000mL5g/LNaOH溶液中,用时现配。

碘化钾溶液将300gKI溶于1000mL水中。

氢氧化钠溶液c(NaOH)=6mol/L。

砷标准溶液ρ(As)=μg/mL称取已在100~105℃干燥约2h的优级纯三氧化二砷,溶于2mLNaOH溶液中,待完全溶解后,加入约50mL水,摇匀,移入1000mL容量瓶,用水稀释至刻度,摇匀。

砷空白溶液称取15g(精确至)艾氏卡试剂,放入100mL蒸发皿中,将皿置入高温炉中,由室温慢慢加热到500℃,在此温度下保持约1h,升高温度至(800±10)℃,并保持约3h,取出蒸发皿,冷却至室温,将烧结物转移到盛有100~150mL热水的400mL烧杯中,用25mLHCl溶解皿内残渣,并转移到烧杯中。用水将残渣全部冲入烧杯中,再用75mLHCl分3次洗涤蒸发皿,将洗液转移到烧杯中,搅拌使残渣全部溶解,冷却至室温,转移到500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,溶液移入塑料瓶中贮存。

硫代硫酸钠饱和溶液。

其他试剂同砷钼蓝光度法。

校准曲线

吸取砷标准溶液置于100mL容量瓶中,用砷空白溶液稀释至刻度,摇匀,此溶液1mL含砷μg。再用砷空白溶液稀释配制ρ(As)=μg/mL的砷校准溶液。

取6个100mL容量瓶,分别加入、、、、、砷校准溶液和、、、、、砷空白溶液,混匀。各加入10mLHCl,混匀,再加入5mLKI溶液,用水稀释至约50mL,混匀,放置约30min。于瓶中滴加饱和硫代硫酸钠溶液至碘退色,用水稀释至刻度,摇匀。

将氢化物发生器的原子化器安装到原子吸收光谱仪的燃烧器上方,使石英管的轴心与燃烧器狭缝上下对正并平行,调节燃烧器的上下、前后位置和转角,使石英管的轴心与原子吸收光谱仪的主光轴重合,连好气路。根据所使用的氢化物发生器具体情况,合理选定工作参数。一般为:每次测定用5mL试液、2mL硼氢化钠溶液,载气流速1L/min。

采用砷空心阴极灯作单色光源,单色器波长。用空气-乙炔焰加热石英管原子化器。灯电流、狭缝宽度等参数,应根据仪器的具体情况,调到最佳状态。

按仪器操作说明以校准系列空白调零后,对校准系列溶液进行氢化物发生-原子吸收光谱法测定。绘制校准曲线。

分析步骤

称取1g(精确至)粒度小于的空气干燥煤样,置于已加有3g艾氏卡试剂的瓷坩埚中于(800±10)℃烧结,烧结操作与本节砷钼蓝光度法相同。将烧结物转移至盛有20~30mL热水的150mL烧杯中,于坩埚中加入5mLHCl,将残存物充分溶解后倒入烧杯中,用水将坩埚中残渣冲洗到烧杯中,再用15mLHCl分3次洗涤坩埚,洗液转移到烧杯中,搅拌溶解。待溶液冷却后,全部移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。吸取试液置于100mL容量瓶中,按校准系列分析步骤进行预还原、氢化物发生和原子吸收光谱法测定。测得砷量。同时做空白试验。

按下式计算空气干燥煤样中砷的含量:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w(Asad)为空气干燥煤样中砷的质量分数,%;m1为从校准曲线上查得试样溶液的砷含量,μg;m0为从校准曲线上查得空白试验溶液的砷含量,μg;V1为测定时所取的试液体积,mL;V为试液总体积,mL;m为空气干燥煤样的质量,g。

注意事项

1)当灰分大于40%,或砷含量大于10μg或全硫含量大于8%时,称样量为。

2)有些样品在用盐酸提取时会有固体残渣存在,但不影响测定结果。

氢化物发生-原子荧光光谱法

方法提要

将煤样与艾氏卡试剂混合烧结,用盐酸溶解烧结物,用硫脲-抗坏血酸还原,再用硼氢化钠将三价砷还原为氢化砷,用原子荧光光谱法测定。

仪器

原子荧光光谱仪灯电流30~35mA,负高压300V,载气流量300mL/min,屏蔽气流量800mL/min。砷高强度空心阴极灯。

试剂

硫脲-抗坏血酸混合还原剂称取10g硫脲溶于200mL水,再溶解10g抗坏血酸,现用现配。

砷标准溶液ρ(As)=μg/mL先按砷钼蓝光度法配制ρ(As)=μg/mL砷标准溶液,再用砷空白溶液稀释成ρ(As)=μg/mL砷标准溶液。

硼氢化钾溶液20g/L。

其他试剂同砷钼蓝光度法。

校准曲线

分取含砷μg、μg、μg、μg、μg、μg的砷标准溶液分别置于100mL容量瓶中,用(1+4)HCl稀释至刻度,摇匀,以下操作与本节氢化物发生-原子吸收光谱法相同。分取清液,加(2+3)HCl和硫脲-抗坏血酸混合还原剂,摇匀,放置5min后,在原子荧光光谱仪上按工作条件测量砷的荧光信号,绘制校准曲线。

分析步骤

称取1g(精确至)粒度小于的空气干燥煤样,加3g艾氏卡试剂于(800±10)℃烧结,烧结物用盐酸溶解,移入100mL容量瓶中,以下操作同校准曲线,测得砷量。

空气干燥煤样砷含量的计算参见式()。

注意事项

1)当灰分大于40%,或砷含量大于10μg或全硫含量大于8%时,称样量为。

2)有些试样会有固体残渣存在,但不影响测定结果。

本方法适用于工、农业用氯化铵中氯化铵含量或氮含量的测定。2 原理氯化铵在碱性溶液中蒸馏出氨,用过量硫酸标准溶液吸收,在指示液存在下,用氢氧化钠标准滴定溶液回滴过量的硫酸。3 试剂 氢氧化钠溶液,450g/ 硫酸溶液,c(1/2H2SO4)=量取硫酸(ρ约 g/mL)慢慢注入盛有400 mL水的600mL烧杯内,混匀。冷却后转移至1L容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。贮存于密闭的玻璃瓶内。其浓度应小于氢氧化钠标准滴定溶液的浓度。 氢氧化钠标准滴定溶液,c(NaOH)= 无二氧化碳水的制备 将水注入烧瓶中(水量不超过烧瓶体积的2/3),煮沸10min,放置冷却,用装有碱石灰干燥管的橡皮塞塞紧。 制备10L~20L较大体积的不含二氧化碳的水,可插一玻璃管到容器底部,往水中通氮气1h~2h,以除去被水吸收的二氧化碳。 饱和氢氧化钠溶液的配制溶解162g氢氧化钠于150mL无二氧化碳水中,冷却至室温。通过合格的介质(例如:玻璃毛)过滤,清液贮存于密闭的聚乙烯容器内;或溶液贮存于密闭的聚乙烯容器,放置至上层溶液清澈(放置时间一周),使用时吸取清液。 氢氧化钠标准滴定溶液的配制量取氢氧化钠饱和溶液清液,用无二氧化碳的水稀释至1L,混匀,贮存在带有碱石灰干燥管的密闭的聚乙烯瓶中,防止吸入空气中的二氧化碳。 标定用玛瑙研钵将10g~20g基准邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)研碎至粉状,置于120℃干燥箱内干燥2h,在干燥器内冷却。配制酚酞指示剂溶液(10g/L):称取酚酞,溶于95%(V/V)乙醇,用95%(V/V)乙醇稀释至100mL。称取干燥过的邻苯二甲酸氢钾±(准确至),置于250mL锥形瓶中,加100mL无二氧化碳的水溶解,加入3滴酚酞指示剂溶液,用氢氧化钠溶液滴定溶液至浅红色为终点。 计算氢氧化钠标准滴定溶液浓度按下式计算: Vmc×=)NaOH(式中:c(NaOH) ——氢氧化钠标准滴定溶液之物质的量浓度,mol/L;m——称取的邻苯二甲酸氢钾质量,g;V——滴定用去氢氧化钠溶液实际体积,mL;——与氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=]相当的以克表示的邻苯二甲酸氢钾的质量。计算结果取四位有效数字。 精密度做五次平行测定,取平行测定的算术平均值为测定结果。五次平行测定的极差,应小于 mol/L。 稳定性氢氧化钠标准滴定溶液推荐使用聚乙烯容器贮存,若使用玻璃容器,当怀疑溶液与玻璃容器发生反应或溶液出现不溶物时,必须时常标定溶液。 甲基红-亚甲基蓝混合指示液称取 g甲基红及 g亚甲基蓝,用95%(V/V)乙醇溶解并稀释至100 mL。4 仪器设备 一般实验室仪器 蒸馏仪器:见上图或其他具有同样效率的蒸馏装置。a. 蒸馏瓶(A):1000 ml,带29号内接标准磨口。b. 防溅球管(B):与蒸馏瓶连接的一端带有29号外接标准磨口,与冷凝器连接的一端带有19号外接标准磨口。c. 滴液漏斗(C):容量为50 ml。d. 直式冷凝器(D):有效长度为40mm,进口为19号内接标准磨口,出口为29号外接标准磨口。e. 吸收瓶(E):500 ml,瓶口为29号内接标准磨口连接双连球。5 分析步骤 试样试液的制备称取约9g试样,精确至,置于烧杯中,用水溶解,转移至500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀后备用。 蒸馏用移液管移取试样溶液于蒸馏瓶(A)中,加水约350mL,再加入少量防爆沸石。用移液管移取硫酸溶液于吸收瓶(E)中,加水约80mL (以水封住双连球与瓶连接口为准)和4~6滴混合指示液。按图连接装置,在连接处涂以硅脂或其他不含氮的润滑油,并固定,确保蒸馏装置严密,不漏气,于冷凝器(D)中通入冷却水。经滴液漏斗(C)往蒸馏瓶(A)中注入30mL氢氧化钠溶液(450g/L),当漏斗(C)中流存2mL溶液时,关闭活塞。加热蒸馏,直至吸收瓶(E)中收集约250mL馏出液(蒸馏时间约45min)时停止加热。然后,打开漏斗(C)上活塞用水冲洗,拆下防溅球(B),仔细冲洗冷凝管(D),并将洗涤液收集在吸收瓶(E)中,拆下吸收瓶(E)。 滴定仔细混合吸收瓶(E)和双连球中的溶液,用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=]回滴吸收瓶(E)中过量的硫酸,直至溶液呈灰色,即为终点。 空白试验随同试料测定进行空白平行试验。取测定结果的算术平均值为空白试验值。6 结果计算 氯化铵(NH4Cl,以干基计)含量w1,用质量分数(%)表示,按式(1)计算:式中:c——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,mol/L;V1——空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL;V2——测定试样溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,mL;m——试料的质量,g;w2——试料的水分含量,%;——与氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=]相当的以克表示的氯化铵的质量。所得结果应表示至二位小数。 氮(N,以干基计)含量w3,以质量分数(%)表示,按式(2)计算式中:c——氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,mol/L;V1——空白试验消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL;V2——测定试样溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL;m——试样的质量,g;w2——试料的水分含量,%;——与氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=]相当的以克表示的氮的质量。所得结果应表示至二位小数。7 精密度取平行测定结果的算术平均值为测定结果。平行测定结果的绝对差值,按氯化铵计不大于;按氮计不大于。不同实验室测定结果的绝对差值,按氯化铵计不大于;按氮计不大于。8 参考文献GB 2946-92 氯化铵HG/T 2843-1997 化肥产品 化学分析常用标准滴定溶液、标准溶液、试剂溶液和指示 剂溶液

参考文献就看你论文中引用了什么然后把他的文章的出处位置标明,格式可以参考一下百度,

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