电感耦合等离子体质谱技术与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:请自查

作者:刘虎生/邵宏翔　编

出品人:

页数:303

译者:

出版时间:2000-1

价格:39.00元

装帧:平装

isbn号码:9787502572051

丛书系列:

图书标签:

• 等离子体质谱
• ICP-MS
• 元素分析
• 痕量分析
• 环境监测
• 食品安全
• 材料科学
• 分析化学
• 仪器分析
• 质谱技术

现代分析化学中的高灵敏度与高分辨技术：基于非光谱学方法的探索 图书简介 本书深入探讨了在现代化学分析领域中，一些不依赖传统光谱学原理（如原子吸收光谱、发射光谱或荧光光谱）但同样具有极高灵敏度和优异分辨能力的尖端技术。我们将聚焦于那些通过测量物质的物理或化学性质变化，实现对痕量组分甚至超痕量组分进行精确定性和定量分析的方法论。这些技术往往代表了分析化学向更快速、更便携、更少样品消耗方向发展的趋势。 第一部分：电化学分析的深度拓展与界面现象控制 本部分内容将完全侧重于超越经典电位分析（如pH计、电导率测量）的复杂电化学技术。我们首先会详细介绍动态电化学阻抗谱（DEIS）。与传统的伏安法或极谱法不同，DEIS通过施加一个微小的交流信号，测量体系的阻抗随频率的变化，从而能够精确解析电化学反应界面的双电层结构、电荷转移速率常数以及扩散系数。这种方法对于研究电催化剂的表面活性、电池电极材料的固态电解质界面（SEI）的演变，以及生物传感器中的生物分子识别过程至关重要。我们将阐述如何利用伯德图（Bode Plot）和奈奎斯特图（Nyquist Plot）来解耦不同弛豫过程，并建立精确的等效电路模型。 接着，本书将深入探讨扫描探针电化学显微镜（SECM）。SECM的核心优势在于其空间分辨能力，能够实现对微区化学反应的实时成像和动态监测。不同于传统的光学或电子显微镜，SECM直接在工作电极表面通过探针的氧化还原响应来重建反应活性图谱。我们将详细剖析其工作模式，包括“前进模式”（Approach Mode）用于测量反馈电流，“间歇模式”（Intermittent Mode）用于避免探针污染，以及“点测模式”（Point Mode）用于精确量化局部反应速率。这部分内容将包含大量关于生物体系中单细胞代谢活动、腐蚀过程的局部孕育点检测等前沿应用的实例分析，这些都完全独立于任何发射或吸收光谱的原理。 第二部分：质谱技术之外的质量分离与分析 虽然本书聚焦于非光谱学方法，但我们仍将探讨那些不依赖于离子激发和光子发射的质量分离技术。核心关注点是高分辨离子迁移谱（IMS）。IMS的基本原理是利用不同离子在惰性气体背景下，由于分子形状、大小和电荷的差异，在施加的电场中漂移速度的不同来进行分离。这种技术具有极快的分析速度（秒级甚至毫秒级分离），并且对挥发性或半挥发性有机物具有极高的灵敏度。 我们将系统地介绍不同类型的IMS，包括旅行波离子迁移谱（TWIMS）和高场离子迁移谱（HF-IMS）。重点分析如何通过精确控制漂移管内的电场波形或电压梯度，实现对异构体、同位素甚至构象异构体的有效分离。IMS在爆炸物快速安检、挥发性有机物（VOCs）的呼吸分析诊断以及环境污染物的快速筛查中展现出独特的优势，所有这些分析过程都建立在离子在电场中的迁移时间差异上，而非光子相互作用。 第三部分：基于物理分离与高分辨分离科学 本部分将深入研究那些依赖于物质物理性质差异进行分离和计数的强大工具，特别关注超临界流体色谱（SFC）与气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）的优化应用。 SFC是液相色谱和气相色谱的交叉技术，它利用超临界二氧化碳作为流动相，结合了气相的高扩散性和液相的高溶解度。本书将详尽分析如何通过调节温度和压力来精细控制CO2的密度和洗脱强度，实现对复杂天然产物或手性药物分离的效率提升。我们不会涉及SFC联用任何光谱检测器，而是专注于其在制备分离中的应用，以及如何利用压力和温度的梯度变化来预测分离行为。 针对痕量分析，我们将专门设立一章来论述气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）的原理与优化。ECD是一种高灵敏度的、对具有高电子亲和力的物质（如卤代烃、农药等）具有极高选择性的检测器。其工作原理基于放射性源（如镍-63）发射的$eta$粒子，对载气（通常是纯氮气）进行电离，从而产生一个背景电流。待测物进入检测池后，会捕获自由电子，导致背景电流下降，该电流变化即为信号。本书将详尽分析空间电荷效应、氧气和水对ECD响应的影响，以及如何通过优化温度编程和载气纯度来达到皮克级别（pg）的检测限，这些分析完全基于离子-电子捕获的物理过程。 第四部分：生物分子相互作用的非标记实时监测技术 最后，本书将关注生物化学和生物物理领域中，用于监测分子间相互作用（如药物-靶点结合、抗原-抗体反应）而不依赖于荧光标记或放射性标记的技术。重点介绍生物层干涉技术（BLI）和表面等离子体共振（SPR）的非光谱学应用模式。 BLI技术通过在传感器表面固定配体，利用折射率的变化来实时测量结合和解离速率。其核心在于测量光的干涉信号，而不是光的发射或吸收强度。我们将详细阐述如何通过校准曲线建立准确的结合常数，并讨论其在不同缓冲条件和蛋白质浓度下的鲁棒性。 同时，SPR技术将作为重点进行讨论，但我们聚焦于其固有的表面等离子体共振现象——入射光在特定角度下激发金属薄膜表面的自由电子振荡，从而导致反射光强度的急剧下降。本书将详细解析Kretschmann配置中角度扫描或波长扫描如何与界面质量和生物分子结合量相关联，并探讨如何利用SPR信号的动力学数据（$k_{on}$和$k_{off}$）来全面评估分子间相互作用的本质，完全避免了任何发射或吸收光谱的分析维度。 总结 本书旨在为分析化学的研究人员和工程师提供一个全面的视角，展示如何运用电化学、离子迁移、先进色谱分离以及基于表面等离子体物理现象的监测技术，来解决传统光谱方法难以应对的复杂分析挑战。内容聚焦于底层物理机制的精确控制与应用，确保读者能够掌握这些高灵敏度、高分辨、且不依赖光子发射或吸收的强大分析工具。

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从一个刚入门的科研助理的角度来看，这本书最大的优点是它没有把我们当成“小白”，但也没有让我们望而却步。它的语言风格在保持学术严谨性的同时，又带着一种循序渐进的引导性。例如，在介绍复杂的“多个离子路径的质量分离器”时，它首先用非常清晰的比喻解释了基本原理，然后才逐步引入公式。我最喜欢的是它在介绍数据处理和谱图解析时所采用的“排错”思路。书中专门有一个章节，用大量篇幅讨论了“假阳性峰的来源识别”和“背景噪音的有效抑制方法”，这些都是我们在实际操作中花费大量时间去摸索的经验。它把这些“隐藏的”经验和技巧，系统化地呈现了出来，极大地缩短了我们从“会操作仪器”到“能高效利用仪器”的过渡期。这本书更像是一位经验丰富的老手，手把手地带着你穿越仪器的“迷宫”。

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我是在一个需要快速掌握高效痕量元素分析技术的工业质量控制岗位上工作的工程师。坦白讲，我对基础理论的深究不如对实际操作中的“疑难杂症”如何快速解决更感兴趣。这本书的“应用案例分析”部分，特别是针对高盐度、高有机物基质中复杂样品的前处理流程描述，简直是救星。书中详细列举了针对特定工业废水和特定合金材料的消化步骤，并配有详尽的流程图和注意事项清单。我特别欣赏它将“理论模型”与“实际操作手册”无缝结合的处理方式。例如，在讨论到复杂有机物干扰时，它不仅解释了碳沉积的机理，还立刻给出了优化碰撞/反应池气体选择和脉冲停顿时间来最小化这种干扰的具体参数范围。这对我日常工作中需要快速出具可靠报告的情况极大地提供了便利。这本书的结构安排非常人性化，章节之间的逻辑跳跃性处理得很好，使得我可以根据手头遇到的具体问题，快速定位到最相关的部分进行参考和学习。

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作为一个在环境监测领域工作多年的老兵，我们最头疼的永远是不同批次仪器之间分析结果的稳定性和标准方法的建立。这本书的“质量保证与控制”章节，以一种近乎“教条式”的严谨，梳理了从日常维护到长期性能验证的全过程。我发现它对“长期漂移监测”和“内部标准校正策略”的论述尤其到位。书中没有停留在教科书式的泛泛而谈，而是提供了多个不同复杂环境下（比如，长期野外监测站与室内高控实验室）的实际QA/QC流程模板。其中关于如何根据不同分析物的特性来定制内部标准的选择和添加方式的讨论，极大地启发了我对当前标准操作规程的再思考。它强调的“系统适应性验证”，而非仅仅是简单的日常校准，这对于确保我们的数据在面对环保法规审查时能经得起推敲至关重要。这本书提供的，是一种能够支撑起高强度、高标准合规性检测体系的知识框架。

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这本书的封面设计得非常专业，那种深邃的蓝色调和简洁的排版，立刻给人一种严谨、权威的感觉。我是一个对分析化学领域的新技术充满好奇的研究生，尤其关注那些能够提升检测灵敏度和准确性的前沿方法。这本书的定价虽然略高，但考虑到其内容的深度和广度，我觉得是值得投资的。我主要被它在“新一代质谱仪器的性能优化”这方面的介绍所吸引。书中对不同等离子体源的激发机制、离子化效率的调控策略，以及如何通过优化射频功率和气体流速来最大化信号强度，都有非常细致的论述。特别是它提及的那些最新的仪器改进方案，比如采用更高效率的离子传输系统和新型检测器技术，让我对未来实验室仪器的升级有了更清晰的蓝图。读完前几章，我感觉自己对如何从理论层面去理解和解决实际操作中遇到的基体效应问题，有了更扎实的理论基础。这本书的作者显然不是泛泛而谈，而是真正深入到仪器设计的核心细节中去探讨问题的，这种深入性对我来说非常宝贵。

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我本职是大学物理系的一名教师，主要研究方向是等离子体物理在光谱应用中的前沿课题。我对这本书的“等离子体产生与诊断”部分给予高度评价。作者在描述Ar等离子体源的耦合效率时，引入了复杂的电磁场理论模型和数值模拟的结果，这远远超出了普通应用化学书籍的深度。书中对等离子体内部的电子温度分布、离子密度梯度以及鞘层结构对分析物激发效率的影响，进行了深入的数学推导和物理图像的构建。我尤其关注了书中关于非传统惰性气体（如Xe或He）作为等离子体载气的潜力研究，以及这些气体在特定同位素分析中可能带来的优势。这种从第一性原理出发的论证方式，为我们进行下一代等离子体源的理论建模和实验验证提供了非常坚实的基础和丰富的参考数据。这本书的理论深度，足以成为我们研究生课程中的一本参考教材。

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