有关物质的浓度如何确定
需要指导溶质和溶剂的量来计算浓度
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原子灾光光谱法测定灵芝中砷的含量
作者：徐刚&&&&作者单位：202150 上海，上海市崇明食品药品检验所
建立测定灵芝中砷的方法。方法
采用原子荧光光谱法为分析方法，用标准曲线法来对灵芝中砷进行定量。结果
线性范围为0～40μg/L，r= 0.9997，回收率为99.1%，检出限为0.05mg/kg。结论
该法操作简便、精密度好，结果准确可靠。
【关键词】& 灵芝;砷含量;原子荧光光谱法
&&&&&&&&& 【Abstract】& Objective& To establish a method for determination of arsenic in Ganoderma.Methods& The analysis method was to use the atomic fluorescence spectrometry. The standard curve method was used for the quantitative detection of& arsenic in Ganoderma.Results& The calibration curve was linear in the range of 0-40&g/L，r=0.9997，The recovery was 99.1%，The detection was 0.01mg/kg.Conclusion& The method is rapid，accurate and reliable.【Key words】& Ganoderma；Determination of arsenic；& Atomic fluorescence spectrometry（AFS）为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体。灵芝对人体具有双向调节作用，所治病种，涉及心脑血管、消化、神经、内分泌、呼吸、运动等各个系统，尤其对肿瘤、肝脏病变、失眠以及衰老的防治作用十分显著，是一味常用中药。近来多由人工培养，其疗效相同，但随着我国工业化进程的日益加速，灵芝产地的土壤和水源重金属污染日益严重，加之灵芝等真菌类药材对重金属的蓄积作用，于是对此重金属含量指标值得关注。本文于探索一种简便、快速、准确、安全的检测分析方法来测定灵芝中砷的含量。重金属砷的分析方法较多，主要有分光光度法、示波极谱法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、ICP-AES法等。其中石墨炉原子吸收法灵敏度高，但中药材基体复杂对测定会产生严重干扰；火焰原子吸收法和分光光度法灵敏度低，难以应用于样品中微量组分的测定；极谱法灵敏度与火焰原子吸收法接近，目前较少应用；而ICP-MS法因仪器造价高无法推广。本文拟采取氢化物发生原子荧光光谱法（AFS），它具有灵敏度高、价格相对便宜，易于推广应用的优点，是一种较好的测定方法。目前关于真菌类药材中砷含量的测定方法，作者未见文献报道。
　　1& 仪器与试药、试剂
　　原子荧光分光光度计（AFS）：北京海光 3100型；微波消解仪：美国CEM MARS XPress；分析天平：北京赛多利斯天平有限公司 Sartorius cp124s；砷标准原液 ［GBW（E）6上海市计量测试技术研究院］（0.1g/L）；硝酸：美国Merk公司优级纯；其他试剂均为国产优级纯；试样共10批次，来自3个产地。
　　2& 方法与结果
　　2.1& 供试品溶液的制备& 将购自市场上的8批灵芝的饮片经过粉碎，称取0.2g，精确到0.1mg，置于聚四氟乙烯消化罐中。加入2ml硝酸，用微波消解法对试样进行消化处理。将消化液转至25ml容量瓶内，加50g/L（硫脲+维生素C）2?5ml,用5%盐酸稀释至刻度，混匀，即得供试品待测液。
　　2.2& 标准曲线的制备& 精密量取砷标准原液（0.1g/L）1ml于100ml量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀，再精密量取5ml至25ml量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀，即得对照品储备液（200ng/ml），分别吸取对照品储备液 0、1.5、3、5、7、8.5、10ml于置于聚四氟乙烯消化罐中, 加入2ml硝酸，同供试品溶液的制备方法进行同步消化处理, 将消化液转至25ml量瓶中，各加50g/L（硫脲+维生素C）2.5ml,用5%盐酸稀释至刻度,混匀,即得一序列的对照品待测液。
　　2.3& 样品的测定
　　2.3.1& 仪器参数& 观测高度：8mm；原子化器温度：200℃；负高压：340V；灯电流：120mA；载气流量：400ml/min；屏蔽气流量900ml/min；读数时间：10s；读数方式：峰面积法；测量方式：Std.Curve。
　　2.3.2& 标准曲线的绘制& 将序列对照品待测液,各以1.5%盐酸溶液作为载流，由进样装置导入，然后与14g/L硼氢化钾混合，生成的氢化物由氢气载入石英炉进行测定荧光强度。以浓度为横坐标, 荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线（见表1）。
　　2.3.3& 供试品溶液的测定& 将供试品待测液同对照品待测液测定方法测定其荧光强度，用标准曲线法得出样品的砷量。
　　2.4& 样品中的砷量的测定结果
　　2.4.1& 标准曲线方程及相关系数& 工作曲线：一次曲线；以浓度为横坐标，荧光强度值为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程：IF=88.399C-24.495；r=0.9997。结果表明在0～40&g/L范围内线性关系良好，见表1。
　　表1& 标准曲线测定结果（略）
　　2.4.2& 各批次灵芝中砷的含量& 见表2。
　　2.5& 精密度试验& 在上述光谱条件下，取同一供试品溶液（安徽大别山 081001）重复测定20次荧光强度，测得荧光强度值的RSD=0.06%（n=20）。
　　2.6& 重复性试验& 取一份灵芝样品（安徽大别山081001），依法制备6份供试品溶液，在上述光谱条件下测定荧光强度，结果荧光强度值的RSD=0.13%。
　　表2& 10批灵芝样品中砷的测定结果（略）
　　2.7& 稳定性试验& 取重复性试验下的供试品溶液置室温，每隔1h测定1次，结果表明，被测液在6h内的荧光强度值基本不变。
　　2.8& 检出限& 在上述光谱条件下，以对照品待测液第1点S1（即空白溶液）连续测定20次荧光强度，求得20次荧光强度值的SD（SD=1.4733），以3&SD/K（K=88.399）得出样品的检出限为0.05mg/kg。
　　2.9& 回收率试验& 称取已知砷量的样品（灵芝 081001，砷含量：3.08 mg/kg）约0.1g，置于聚四氟乙烯消化罐中，并在消化罐中加入1.5ml砷对照品储备液（200ng/ml），同供试品溶液的制备方法进行处理，用标准曲线法得出砷量，计算回收率，结果见表3。
　　3& 讨论
　　饮片灵芝中的重金属砷含量情况：参考《中国药典》2005年版一部收载的黄芩、甘草、金银花药材中砷的限度均为百万分之二（即限度为2mg/kg），从表2中该10批灵芝中的砷含量在2.43～7.03mg/kg之间，均高于上述几种常用中药材的砷限度。考虑到从中药材到饮片一般需经过炮制，则是否可以通过炮制这个环节去除一定量的砷量，以达到对包括砷在内的重金属限量的控制，这样使灵芝更好地发挥药用功能的同时，又能保证其用药安全。
　　实验表明：在上述实验条件下，以原子荧光光谱法（AFS）测定砷含量，操作简便快捷，且精密度高、重复性好，可作为灵芝中砷含量的测定方法。
　　表3& 加样回收率测定结果（略）
【参考文献】
& Standards Press of China（中华人民共和国国家标准）. Methods of food hygienic analysis-Physical and chemical section （Ⅰ）［食品卫生检验方法 理化部分 （一）：71］.
国家药典委员会.中国药典，2005年版.北京：化学工业出版社，2005，Vol Ⅰ（一部）：166.
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论文写作技巧原子荧光光谱仪操作和使用
来源/作者：中国标准物质网　　日期： 17:35:07
一、开关机顺序
(1)开机顺序 打开计算机，进入Windows操作系统后，打开气源，再依次开启荧光仪主机、氢化物发生装置、自动进样器，进入AFS工作站。
(2) 关机顺序 退出AFS工作站，依次关闭荧光仪主机、氢化物发生装置自动进样器，关闭计算机，并断电、关气。
二、光路调节
打开主机电源后，灯室内的空心阴极灯一般白发点亮。将调光器放置在原子化器上方，调节原子化器高度旋钮，使元素空心阴极灯发出的光斑落在原子化器石英炉芯的中心线与透镜的水平中心线的交汇点上。光斑位置的调整一般是靠调节灯架上的固定螺丝来进行。光路调节正常后取下调光新装或更换空心阴极灯时都应进行光路调节。
三、仪器工作参数的选择
对检测结果有一定影响的仪器参数主要有：光电倍增管负高压、灯电流、原子化器温度、原子化器高度、载气流量、屏蔽气流量、读数时问和延迟时间。
(1) 光电倍增管(PMT)负高压 光电倍增管负高压是指施加于光电倍增管两端的电压。光电倍增管的作用是把光信号转换成电信号、并放大，放大倍数与施加在光电倍增管两端的电压(负高压)有关，在一定范围内负高压荧光强度(If)与负高压(一HV)成正比。负高压越大，放大倍数越大，荧光强度也越大，但同时暗电流等噪声也相应增大。据研究，当光电倍增管负高压在200~500V之间时，其信噪比(S／N)是恒定的。因此，在满足分析要求前提下，光电倍增管负高压尽量不要设置太高。
(2) 灯电流 采用脉冲供电方式的激发光源，包括空心阴极灯和高性能空心阴极灯，脉冲灯电流的大小决定了激发光源发射强度的大小，在一定范围内荧光强度和检测灵敏度随着灯电流的增加而增大。但灯电流过大时，会发生自吸现象，而且噪声也会增大，同时会缩短灯的寿命。不同元素灯的灯电流与荧光强度的关系不尽相同。
(3) 原子化器温度 原子化器温度是指石英炉芯内的温度，即预加热温度。当氢化物通过石英炉芯进入氩氢火焰原子化之前，适当的预加热温度，可以提高原子化效率、减少荧光猝灭效应和气相干扰。有实验表明，对于屏蔽式石英炉原子化器，200°C是较佳的预加热温度；一般通过点燃石英炉芯出口外围缠绕的电点火炉丝10～15min就可达到较佳的预加热温度。原子化器温度与原子化温度(即氩氢火焰温度)不同，氩氢火焰温度约为780°C。
(4) 原子化器高度 原子化器高度是指原子化器顶端到透镜中心水平线的垂直距离，即火焰的相对观测高度。原子化器高低在一定程度上决定了激发光源照射在氩氢火焰的位置，从而影响到荧光强度。高度数值越大，原子化器越低，氩氢火焰的位置越低。一般而言，氩氢火焰中心线的原子蒸气密度最大，而火焰中部的原子蒸气密度大丁其它部位，因此，合适的原子化器高度能使激发光源照射到氩氢火焰中原子蒸气密度最大处，从而获得最强的原子荧光信号。
(5) 载气和屏蔽气流量 目前绝大多数原子荧光光谱仪都采用氩气作为工作气体，氩气在工作中同时起载气和屏蔽气的作用，流量大小多通过专用软件设定后由仪器自动控制。
反应条件一定时，载气流量的大小对氩氢火焰的稳定性和荧光强度的影响较大。偏小的载气流量，会导致氩氢火焰不稳定，测量重现性差；当载气流量极小时，由于氩氢火焰很小，可能检测不到荧光信号；载气流量偏大时，原子蒸气会被稀释，测量的荧光信号值会降低；过大的载气流量还可能导致氩氢火焰被冲断而无法形成，得不到测量信号。 屏蔽气流量偏小时，氩氢火焰肥大，信号不稳定；屏蔽气流量偏大时，氩氢火焰细长，信号也不稳定，并且灵敏度下降。
(6) 读数时间和延迟时间 读数时间[t(r)]是指进行分析采样的时间，即空心阴极灯以事先设定的灯电流发光照射原子蒸气激发产生荧光的整个过程。实验中可根据If-T关系曲线形状来优化渎数时间，它与蠕动(注射)泵的泵速、还原剂浓度、进样体积、气流量等因素有关。确定合适的读数时间非常重要，以峰面积积分计算时能将整个荧光峰全部纳人为最佳。
延迟时间[t(d)]是指当试样与还原剂开始反应后，产生的氢化物(或蒸气)到达原子化器所需要的时间。设置合适的延迟时间，可以有效地延长灯的使用寿命，并减少空白噪声。当读数时间固定时，过长的延迟时间会导致读数采样滞后，损失测量信号；过短的延迟时间会减少灯的使用寿命，增加空白噪声。
四、样品的前处理
原子荧光分析前，样品须采用合适的方法处理成均匀的水溶液，如灰化法、消解法等；同时应结合分析方法、样品性质、待测元素等诸多方面考虑样品前处理中各种因素的影响。包括：
① 前处理过程须保证样品完全分解；
② 选用的前处理方法须保证待测元素无损失或不产生不溶性化合物，比如，测汞时，样品不能采用灰化或高温敞开式消解以免汞挥发损失；
③ 所用试剂应检查空白，应考虑是否会对定量产生干扰，无机酸建议采用优级纯，同时须做空白试验；
④ 样品前处理后的介质应符合待测元素氢化物发生的条件。
五、仪器操作步骤
下面以AFS-930型全自动顺序注射双道原子荧光光谱仪为例进行简要介绍。
① 打开灯室盖，将待测元素的空心阴极灯小心插入灯座，并确认插紧插好；
② 按要求连接好各种泵管；
③ 打开气源，调节减压阀使次级压力在0．2～0．3MPa；
④ 按步骤一开机顺序，运行AFS-9X系列专用操作软件，进入工作站；
⑤ 检查光路，进行必要的光路调节；
⑥ 首次运行时，系统出现“仪器和用户参数”对话框要求用户输入相关信息，并选择相应的仪器信息及附件信息；
⑦ 点击“检测”按钮，仪器进行自检、自诊；
⑧ 通过调节泵管压块螺丝，检查排液是否正常；
⑨ 点燃点火炉丝，预热仪器20min以上；
⑩ 单击工具栏中的“元素表”按钮，或菜单“选项”中的“元素表”，A、B道自动识别匹配的元素灯，若单道测量，则应手工屏蔽非检测道；
⑪ 根据操作软件手册，设置仪器条件、测量条件、注射泵程序、标准系列信息、样品参数等；
⑫ 单击‘‘测量窗口’’按钮，点击“检测”，出现“另存为”画面时，输入保存数据的目录和文件名并保存；
⑬ 按操作软件依次测量标准校正溶液系列、样品空白、样品溶液；
⑭ 根据需要打印校正工作曲线和结果报告；
⑮ 测试结束后，在空白溶液杯和还原剂容器内加入蒸馏水，运行“清洗程序”五次以上，并排空积液；
⑯ 熄灭点火炉丝，然后退出工作站，并依次关闭主机、顺序注射系统和自动进样器，关闭计算机和气源，并松开压块，放松泵管。
六、定量分析方法
原子荧光分析与原子吸收和原子发射光谱分析一样，是一种动态分析方法，通常采用校正工作曲线进行定量。
以待测元素的标准物质配制标准校正溶液系列，在设定的仪器工作条件下，按仪器操作手册，测定各标准溶液的荧光强度，绘制荧光强度(If)-浓度(c)校正曲线，函数关系表示为If=F(c)，在同样条件下测定样品溶液的荧光强度，根据校正曲线读出浓度并计算样品中待测元素的含量。
目前，商品化AFS仪都配有计算机，校正血线多采用线性回归法，工作站软件的数据处理系统功能强大，能自动绘制校正曲线、读数、数理统计、计算结果等。
七、分析注意事项
原子荧光光谱仪作为一种元素痕量分析仪器，操作人员使用前，必须认真阅读仪器使用说明书、软件操作手册、分析方法手册及相关的文献资料，并经过必要的培训。以下几点是分析工作者应特别重视的注意事项。
① 仪器运行之前一定要先打开气源(氩气)。
② 运行工作站时应尽量避免操作其它软件，尤其是占用内存较大的程序。
③ 安装和更换空心阴极灯时，一定要在主机电源关闭下操作，切忌带电插拔灯。制造商已规定了灯的最大可用电流，使用时不得超过最大额定电流，否则会导致阴极材料大量溅射、热蒸发或阴极熔化，寿命缩短甚至损坏。
④ 标准校正溶液(特别是汞标准溶液)和还原剂应现配现用；标准储备液应定期更换。
⑤ 测定未知浓度或高含量样品时，应进行足够稀释后再测定，避免高含量待测元素(特别是汞)对反应系统的污染。一般而言，原子荧光光谱仪允许进样的砷最高浓度为200ng／mL、汞最高浓度为20ng／mL。
⑥ 尽量选择与标准溶液基体相一致的等浓度酸液作为载流，用于推进试样至反应系统并清洗整个进样系统。一般可选择2％～20％盐酸或硝酸。
⑦ 为减少所用酸因含有待测元素和其它元素而产生的干扰，尽可能选择正规厂家的优级纯酸；其它试剂纯度应符合要求。实验用玻璃器皿都应先用10％～20％HNO3浸泡后用蒸馏水清洗干净。
⑧ 测量结束后，一定要用蒸馏水清洗进样系统并排空积液。【图文】原子荧光光谱法_百度文库
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你可能喜欢食品中无机砷、镉和锌的原子荧光光谱分析方法研究--《湖南农业大学》2010年硕士论文
食品中无机砷、镉和锌的原子荧光光谱分析方法研究
【摘要】：
原子荧光光谱法作为一种独特的痕量元素分析技术,具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽、仪器价格便宜、检测成本低和适于多元素同时测定等优点,近年来在食品、环保、医学和农业等行业重金属分析领域得到了广泛应用。
本论文旨在研究食品中无机砷、镉和锌的原子荧光光谱分析方法,主要研究结果如下：
1.建立了超声波提取-原子荧光光谱法测定食品中无机砷含量的快速、灵敏而准确的分析方法。方法的回收率为95.7%-100.5%,RSD为4.3%(n=6),检出限达0.10 ng／mL。超声波提取30 min的测定结果与国标法提取18 h的测定结果间无显著差异(P0.05),可用于食品中微量砷的分析检测。当样品中无机砷含量为0.1204 mg／Kg时,其扩展不确定度为0.0082 mg／Kg。无机砷测定结果的不确定度主要来源于标准曲线、测量重复性和标准系列的配制。
2.基于微波消解技术,建立了食品中痕量镉的微波消解-原子荧光光谱分析法。原子荧光光谱法测定镉的最佳条件为：负高压：260 V、灯电流：60 mA、还原剂：2%硼氢化钾·(含2%氢氧化钠、1μg／mL Co2+、20μg／mL邻菲啰啉)、载流：4%盐酸、样品酸度：4%盐酸。Co2+和邻菲啰啉对镉的原子荧光具有协同增敏作用。镉的测定结果与国标法(石墨炉原子吸收光谱法)的测定结果无显著差异(P0.05),对国家标准物质的测定结果与推荐值相吻合,方法的回收率为92.8%-104.6%,RSD为4.1%(n=6),检出限达0.01 ng／mL,10 000倍Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mn2+、Li+、Na+、K+,1 000倍的Al3+、Pb2+、Zn2+、Sn2+、Hg2+、Cr6+、Se2+、As3+以及500倍的Ag+、Fe2+、Cu2+不干扰镉的测定。所拟食品中痕量镉的微波消解-原子荧光光谱分析法具有灵敏度高、准确度高且干扰少的优点,可用于食品中痕量镉的分析测定。当样品中镉含量为0.0139 mg／Kg时,其扩展不确定度为0.0020 mg／Kg。镉测定结果的不确定度主要来源于校准曲线、测量重复性、标准系列的配制和回收率。
3.建立了食品中微量锌的微波消解-原子荧光光谱分析法。原子荧光光谱法测定锌的最佳条件为：原子化器高度：8 mm、负高压：260 V、灯电流：50 mA、还原剂：2%硼氢化钾(含2%氢氧化钠、1μg／mL Co2+、3μg／mL邻菲啰啉)、载流：4%盐酸、样品酸度：4%盐酸。Co2+和邻菲啰啉对锌的原子荧光具有协同增敏作用。锌的测定结果与国标法(火焰原子吸收光谱法)的测定结果无显著差异(P0.05)，对国家标准物质的测定结果与推荐值相吻合,方法的回收率为91.1%-104.4%,RSD为4.7%(n=6),检出限为1.1 ng／mL,1000倍Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Mn2+、Li+、Na+、K+,100倍的Al3+、Pb2+、Cd2+、Sn2+、Hg2+、Cr6+、Se2+和500倍的Ag+、Fe2+、Cu2+、As3+不干扰锌的测定。所拟食品中微量锌的微波消解-原子荧光光谱分析方法具有灵敏度高、准确度高且干扰少的优点,可用于食品中微量锌的分析检测。当样品锌含量为18.0603 mg／Kg时,其扩展不确定度为1.1197 mg／Kg。锌测定结果的不确定度主要来源于校准曲线、测量重复性、标准系列的配制和回收率。
【关键词】：
【学位授予单位】：湖南农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2010【分类号】：TS207.51【目录】：
ABSTRACT9-11
第一章 绪论11-24
1 食品重金属污染现状11-12
2 砷、镉、锌对人体的影响12-13
3 食品中无机砷、镉、锌的分析方法13-15
3.1 食品中无机砷的分析方法13-14
3.2 食品中镉的分析方法14-15
3.3 食品中锌的分析方法15
4 原子荧光光谱法研究进展15-20
4.1 原子荧光光谱仪的发展16-17
4.2 原子荧光光谱法样品前处理技术的研究进展17-18
4.3 原子荧光光谱法法在食品微量元素分析中的应用18-20
4.4 原子荧光光谱法展望20
5 化学测量结果不确定评估的研究进展、20-22
6 本研究的目的、意义及内容22-24
6.1 本研究目的和意义22
6.2 本研究的主要内容22-24
第二章 食品中无机砷的原子荧光光谱分析方法研究24-33
1 试验材料与方法24-26
1.1 仪器与试剂24-25
1.2 仪器操作参数25
1.3 试验方法25-26
2 结果与分析26-28
2.1 超声时间对无机砷提取的影响26-27
2.2 方法的精密度27
2.3 方法的准确度27-28
2.4 线性范围及检出限28
3 标准不确定度的评估28-32
3.1 测量数学模型28
3.2 不确定度分量的识别及计算28-31
3.3 合成不确定度的评估31-32
4 小结32-33
第三章 食品中镉的原子荧光光谱分析方法研究33-48
1 试验材料与方法33-36
1.1 仪器与试剂33-34
1.2 仪器操作参数34
1.3 试验方法34-36
2 结果与分析36-42
2.1 仪器测定条件优化36-37
2.2 反应体系条件优化37-40
2.3 共存元素干扰的研究40-41
2.4 方法的精密度41
2.5 方法的准确度41-42
2.6 线性范围及检出限42
3 标准不确定度的评估42-46
3.1 测量数学模型42-43
3.2 不确定度分量的识别及计算43-45
3.3 合成不确定度的评估45-46
4 小结46-48
第四章 食品中锌的原子荧光光谱分析方法研究48-61
1 试验材料与方法48-50
1.1 仪器与试剂48-49
1.2 仪器操作参数49
1.3 试验方法49-50
2 结果与分析50-55
2.1 仪器测定条件优化50-51
2.2 反应体系条件优化51-53
2.3 共存元素干扰的研究53-54
2.4 方法的精密度54
2.5 方法的准确度54-55
2.6 线性范围及检出限55
3 标准不确定度的评估55-59
3.1 测量数学模型56
3.2 不确定度分量的识别及计算56-58
3.3 合成不确定度的评估58-59
4 小结59-61
第五章 结论与创新点61-63
1 结论61-62
2 创新点62-63
参考文献63-70
作者简介71
攻读硕士学位期间取得的学术成果及奖励71
欢迎：、、)
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库
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中国硕士学位论文全文数据库
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蒋莹;[D];郑州大学;2010年
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【二级参考文献】
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