随着多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）的技术进步，非传统稳定同位素逐渐成为一门新兴的学科。其运用涉及到地质、考古、医学等各个学科。
作为非传统稳定同位素的一员，硼（B）同位素因“δ11B-pHproxy”技术而著名，该技术是利用海洋生物碳酸盐（珊瑚、有孔虫等）的B同位素组成反演海水pH，恢复当时大气CO2含量，进而推测古气候的变化，最近几十年一直是国际B同位素地球化学研究的热点。已有的研究有望通过B同位素获得超过65Ma大气CO2的变化（图1）。
图1.利用硼同位素技术有望获得65Ma大气CO2浓度
B同位素测定主要有热电离同位素质谱法（TIMS）和MC-ICP-MS两种方法，MC-ICP-MS前处理相对简单，测试速度快，逐渐成为B同位素测试的主要方法。但是一直以来，B的记忆效应是困扰MC-ICP-MS高精度测定B同位素的难题，B的记忆效应是指含B样品进入测试仪器后会在进样系统中出现B残留情况，影响下一个样品的B数据采集。当MC-ICP-MS测完一个样品后会进入清洗阶段，仪器吸取清洗液冲洗进样系统，一般元素使用2%HNO3冲洗后数分钟，很容易降回空白水平，但B经过常规清洗很长时间后才能降低到背景浓度，因此影响测试效率和测定精度。
目前,主要采用三种方法来消除B的记忆效应。
1.使用不同的清洗溶液，通过与B结合达到清洗的目的，常用的洗液有HNO3、HF、氨水、甘露醇、Triton、EDTA和水等；
2.直接进样的方法，B不在雾化室残留直接进入到仪器；
3.雾化器通入氨气的方法，通过抑制B的信号来达到消除B的干扰。
与后两种需要专门的进样系统相比，第一种使用清洗液的方法最为简单，且容易操作。
针对这一难题，中国科学院地球环境研究所贺茂勇副研究员，在实验室负责人金章东研究员支持下，与工程师邓丽等人，通过长达三年的实验，对近20多种清洗液的清洗效果进行测定和评估，终于筛选出合适的洗液。
通过实验，发现清洗液可以分为两类，一类清洗液是不含F-，比如硝酸、氨水、甘露醇、Triton、EDTA和水等，这一类不含F-的清洗液，虽然在ICP-MS/AES上作用明显，但是在MC-ICP-MS上却收效甚微；另一类清洗液含有F-离子，比如HF和NaF，这类清洗液，对B的清洗，效果明显。
对HF和NaF进一步实验表明，HF只有浓度足够大，才能达到较好清洗效果，但是高浓度的HF不仅对仪器影响较大，且对工作人员操作要求高，不适合在MC-ICP-MS精密仪器上长时间使用。和HF酸相比，NaF相对安全，实验室通过对比不同浓度的NaF，当采用0.6mgg-1NaF（1%HNO3）作为清洗液时，可以有效消减MC-ICP-MS测定B的记忆效应（图2）。清洗时间从以前的20多分钟以上，快速降低到4min，且样品的分析精度能稳定在0.3‰以内。采用该方法不仅可以有效提高MC-ICP-MS测定B同位素效率，更重要的是可以提高MC-ICP-MS测定B同位素比值结果的稳定性和准确性。
图2.不同NaF浓度对MC-ICP-MS测定B同位素清洗效果
该成果近期发表在国际期刊JournalofAnalyticalAtomicSpectrometry上。该研究受国家自然科学基金项目资助。
贺茂勇副研究员一直致力于B、Li、Mg等同位素测定技术及运用的研究，年在肖应凯研究员指导下，在国际分析化学期刊AnalyticalChemistry上发表了关于TIMS测定B同位素方法的文章（HeM-Y,XiaoY-K*,JinZ-D,MaY-Q,etal.,AccurateandPreciseDeterminationofBoronIsotopicRatiosatLowConcentrationbyPositiveThermalIonizationMassSpectrometryUsingStaticMulticollectionofCs2BO2+Ions.Anal.Chem.,,85(13):-）。仪器公司借鉴该文献方法，生产了数台固定接收杯的TIMS，推广到其他同位素测定中。该事件被几家国产仪器厂商作为案例，倡议国家对原创仪器的研发的支持。
论文信息：HeMao-Yong,DengLi,LuHai,JinZhang-dong.EliminationofboronmemoryeffectforrapidandaccurateboronisotopeanalysisbyMC-ICP-MSusingNaF.JournalofAnalyticalAtomicSpectrometry,,34:-.
