灵敏检测重金属镉的电化学传感器的研制与应用

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wo402179168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重金属污染是公众广泛关注的环境问题。重金属可存在于各种环境介质中,通过接触暴露使人体健康受到危害。因此,快速,灵敏和特异性地测定环境中的重金属的含量具有重要的实际意义。电化学技术用于重金属离子检测具有其本身固有的优势:样品无需复杂前处理即可直接测定,且具有快速,灵敏度高,选择性好,操作简单,成本低,便携性及可现场检测等多种优点。本文利用纳米材料特有的物理化学性质构建具有稳定性良好、灵敏度高、检测快速的电化学传感器,应用于实际样品的测定。主要研究内容如下:(1)首先一锅法制备了二硫化钼/掺氮石墨烯(Mo S2/NG)纳米材料,并利用二硫化钼(Mo S2)和掺氮石墨烯(NG)对重金属镉的高吸附能力及优良的电子传递能力,成功制备了电化学传感器(Mo S2/NG/GCE)。通过方波阳极溶出伏安法研究了Mo S2/NG修饰的玻碳电极(GCE)的电化学性能。优化了各测试条件,例如测试体系的p H,Mo S2/NG的修饰量,沉积电势和沉积时间。在最佳优化条件下,制备的Mo S2/NG/GCE在0.01至20μmol/L范围内显示出良好的线性响应,镉离子(Cd2+)的检测限为2.50 nmol/L(S/N=3)。干扰研究显示其他重金属离子共存的情况下,Mo S2/NG/GCE传感器对Cd2+的测定不造成干扰。进一步的实验表明,Mo S2/NG/GCE传感器具有良好的稳定性和重现性。最后,通过检测河水样本的结果表明Mo S2/NG/GCE可用于监测实际样品中Cd2+。(2)其次我们研制了可同时检测环境中的多种重金属传感器,进一步提高了现场检测的可靠性。基于氮化碳(g-C3N4)和磁性氧化铁(Fe3O4)对重金属离子的吸附性能,并利用氧化铋(Bi2O3)可与金属形成汞齐的性能,制备了电化学传感器(Fe3O4/Bi2O3/C3N4/GCE)。通过两步法合成Fe3O4/Bi2O3/C3N4/GCE纳米复合材料,利用滴涂法修饰到GCE表面制成电化学传感器,并对镉离子(Cd2+)和铅离子(Pb2+)实现了共检测。优化了各测试条件,如缓冲溶液的p H,Fe3O4/Bi2O3/C3N4的修饰量,沉积电位和沉积时间。结果显示Cd2+和Pb2+均在0.01至3μmol/L范围内获得了良好的线性响应。Cd2+和Pb2+的检测限分别为0.44nmol/L和0.28 nmol/L(S/N=3)。通过实验研究发现制备的传感器具有良好的稳定性和重现性。在对实际样品重金属检测中获得了良好的回收率,表明该传感器具有实际应用的价值和前景。
其他文献
作为航空遥感的重要装备,航空相机被广泛应用于军用与民用领域。为了在单位时间内完成更大面积的遥感任务,航空相机通常会使用扫描成像技术。扫描成像可分为推扫式与摆扫式,
步入新时代以来,习近平总书记在系列讲话中对于“幸福”的论述构成了具有丰富时代内涵、系统完整的幸福观,是马克思主义幸福观在当今中国的科学表达。习近平新时代幸福观是在其个人成长和执政实践中科学提取的思想精髓,是在深刻感知中国社会和人民真实的幸福需求的过程中,将其熔铸于个人幸福理念中的先进幸福观,具有鲜明的人民性、实践性和真理性,是新时代大学生树立幸福观念、实现人生幸福的科学指南,并为高校开展幸福观教育
学位
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是类似橡胶弹性体的无毒、无味、透明的热塑性塑料,具有较好的柔韧性、耐冲击性、透明性、粘结性以及良好的加工性能。然而,EVA本身机械强度不高,
本研究以番茄叶霉病的抗病的纯合基因型(Cf-5/Cf-5)、抗病杂合基因(Cf-5/cf-5)和感病纯合基因型(cf-5/cf-5),番茄枯萎病的抗病纯合基因型(I-2/I-2)、抗病杂合基因型(I-2/i-2)
软岩岩性较弱,在外力作用下易发生破碎,遇水软化后破碎现象更加显著,从而产生较大程度的湿化变形。若将其用作路基填料易导致路面受损破坏,影响路用功能及行车安全。软岩的颗粒破碎现象是导致其遇水后湿化变形的一个重要因素,但目前对湿化过程中颗粒破碎规律的研究较少。本文以软岩为研究对象,基于三轴压缩试验分析了软岩在风干及饱和状态下的颗粒破碎及变形规律;结合颗粒流方法进行分析试验,主要得到以下研究结果:(1)借
拉曼光谱是分子振动的指纹光谱,能够表征癌变细胞的生物分子变化,其无标、无损的特性使其在临床癌细胞识别中具有广阔的应用前景。自发拉曼光谱信号较弱,在临床癌细胞检测中
本试验系统研究高酯型儿茶素速溶茶的抗菌作用和高酯型儿茶素速溶茶对海绵蛋糕、大黄鱼、月季鲜切花的贮藏保鲜作用效果,为高酯型儿茶素速溶茶在食品、水产品、鲜切花领域的
在传统光电成像技术的研究中,光电探测主要是采集目标的反射光强度与光谱信息,如传统的强度成像、多光谱成像、高光谱成像等方法。传统成像方法获取的目标信息单一,且易受到
近年来,随着大气监测、地物信息反演、军事目标识别等领域对光学遥感信息量需求的增加和遥感信息获取技术的飞速发展,出现了一种新型遥感信息探测技术——偏振光谱成像技术。