团簇同位素是稳定同位素地球化学的前沿领域和重要分支,在测温和溯源等发面表现出独特优势。目前,绝大部分有关团簇同位素的研究集中在CO
2和CH
4这两种气体上。尽管N
2的团簇同位素(我们把体系中
15N
15N分子的丰度偏离随机丰度的程度定义为氮气团簇同位素组成,即Δ
30(‰)≡(
30R
sample/
30R
random-1)*1000)在示踪土壤氮循环、地幔氮同位素组成及演化方面显示出巨大潜力,然而国际上仅有一个实验室(UCLA)具备分析N
2团簇同位素组成的能力。这主要是由于
15N
15N超低的自然丰度(
14N
14N比
15N
15N高五个数量级)且分析测试过程中杂质(NO、CO)干扰无法解决(受限于仪器分辨率)。我们基于超高分辨气体同位素质谱仪(MAT 253 Ultra)成功开发了适用于不同样品量氮气团簇同位素分析方法,分析精度达0.3‰。搭建氮气分离提纯装置,具备了分离纯化自然样品的能力。我们基于该方法,成功获得了空气中和湖泊溶解气中氮气的团簇同位素组成。
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