稀土稳定同位素是新兴的非传统稳定同位素体系，有望为探索天体形成、地壳演化、稀土成矿和海洋沉积等稀土循环提供新的信息。特别是Eu稳定同位素可能是破解Eu异常与“氧化还原条件”和“晶体化学效应”之间联系的关键。然而，目前已有的Eu同位素分析技术精度仍然不够高（2SD > 0.1‰），使得Eu稳定同位素在探索上述科学上难以充分发挥其优势。
针对这一技术性难题，中国科学院广州地球化学研究所吴昊博士生、白江昊博士后在韦刚健研究员指导下，基于前期研发的高精度Ce-Nd-Sm同位素分析技术，继续对高精度Eu同位素展开了攻关。经过反复的试验发现，基于AG 50W-X12+TODGA树脂的联合化学分离技术，完全可以实现单一稀土元素Eu的化学提纯，特别是该方法能够有效地将Eu从干扰元素（如钡（Ba）、钕（Nd）、钐（Sm）和钆（Gd））中分离出来，并能同时保证高回收率（99.4 ± 0.4%）和低空白（< 20pg）（图1）。此外，采用不同的岩石类型和上样量，Eu的洗脱曲线没有发生明显的漂移，证明了新方案的有效性。
图1 Eu与其它稀土元素分离的淋洗曲线
图2 Eu稳定同位素的外部重现性
在Eu同位素测试方面，首次将Nd内标法应用于校正质谱测量（Nu 1700 MC-ICP-MS）过程中的质量歧视效应，实现了稳定Eu同位素组成δ153/151Eu的长期外部精度优于±0.04‰ (2SD)（图2），这比现有分析方法的精度提高了2-5倍。在此基础上，测定了多种地质参考物质的Eu同位素组成，发现正长岩具有低的δ153/151Eu值（-0.14 ± 0.04‰），暗示着Eu稳定同位素是示踪岩浆演化的潜力指标。综上，新建立的高精度Eu同位素分析技术将极大推动Eu稳定同位素地球化学的发展。
图3 地质参考物质的稳定Eu同位素组成
图4 封面论文
相关成果发表在分析化学领域顶级期刊《Analytical Chemistry》（Nature Index）上，并入选了封面论文（图4）。该研究受到国家自然科学基金委项目、博新计划、广东省基础与应用基础研究重大项目、博士后面上项目和中国科学院广州地球化学研究所所长基金项目等联合资助。
论文信息：Wu H(吴 昊).,Bai J. H(白江昊)*.,Liang X. R(梁细荣).,Lu X. B(卢锡滨).,Deng Y. N(邓义楠).,Li M(李 明).,Ma J.L(马金龙).,Wei G.J(韦刚健). A Chromatographic Approach for High-Precision Eu Isotope Analysis. Analytical Chemistry, 2024,96,15102-15107.
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c03775
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