刘晶敏:基于碳材料修饰电极的制备及其对水中酚类污染物的检测研究论文

刘晶敏:基于碳材料修饰电极的制备及其对水中酚类污染物的检测研究论文

本文主要研究内容

作者刘晶敏(2019)在《基于碳材料修饰电极的制备及其对水中酚类污染物的检测研究》一文中研究指出:酚类化合物是常见的化工原料,普遍应用在化妆品、煤焦油、制药、制革、塑料及染料等领域,而大多数酚类化合物属于高毒物质,这类物质主要通过工业废弃物的排放进入环境中,成为环境的主要污染物之一,对人体健康和生态系统存在严重威胁,因此将其列为环境监测中非常重要的指标。目前,酚类化合物的传统分析检测方法有气相色谱法、液相色谱法、分光光度法和化学发光法等,这些方法具有很高的灵敏度和选择性,但在实际应用中存在一些弊端,如前期准备工作复杂、仪器设备大型、所需实验条件严格及分析成本高等。因此,有必要开发一种简便、快速、准确的电化学传感器来测定酚类污染物。本文主要内容包括以下三个部分:(1)通过静电自组装法制备乙炔黑(AB)与壳聚糖(CS)的复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征。用AB/CS复合材料修饰玻碳电极(GCE)以构建电化学传感器,通过循环伏安法(CV)表征该修饰电极的电化学性能。在优化条件下,将构建的电化学传感器通过方波伏安法(SWV)检测对乙酰氨基酚,结果表明,对乙酰氨基酚浓度在0.58.5μmol/L和8.524μmol/L两个区间内,其峰电流与浓度有良好的线性关系,灵敏度为5.7357μA/μM,检测限为9.3 nmol/L(S/N=3)。此外,AB/CS修饰电极具有令人满意的选择性和稳定性。(2)通过水热法和微波水热法分别合成了Co3O4材料和氮掺杂石墨烯/Co3O4纳米复合材料(N-rGO/Co3O4),利用SEM和X射线衍射仪对其形貌及结构进行表征。将Co3O4材料和N-rGO/Co3O4纳米复合材料分别修饰于玻碳电极表面,构建了Co3O4/GCE和N-rGO/Co3O4/GCE两种电化学传感器,通过CV研究其电化学性能。研究结果表明,与Co3O4/GCE相比,N-rGO/Co3O4/GCE的催化反应性能更好,有利于待测物在电极表面发生氧化还原反应。在最优条件下,构建的N-rGO/Co3O4/GCE通过SWV检测对硝基酚,检测的灵敏度和检测限分别为0.1277μA/μM和0.2316μmol/L。此外,N-rGO/Co3O4/GCE具有优异的稳定性、选择性和抗干扰性。(3)通过滴涂法和电化学聚合法依次将羧基化石墨烯(CG)和L-天冬酰胺(L-Asn)修饰在玻碳电极上,构建了电化学传感器CG/poly-L-Asn/GCE,采用CV研究了该修饰电极的电化学性能。CG/poly-L-Asn/GCE通过差分脉冲伏安法能够同时检测对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC),在最佳条件下,HQ在3.320μmol/L和2040μmol/L两个浓度区间内,其峰电流与浓度有良好的线性关系;CC在3.320μmol/L和2066.7μmol/L两个浓度区间内,其峰电流与浓度的线性关系较好。HQ和CC的灵敏度分别为0.8327μA/μM和1.2499μA/μM,检测限分别为0.0750μmol/L和0.1362μmol/L。此外,CG/poly-L-Asn/GCE对HQ和CC混合物有良好的选择性和稳定性,为开发酚类异构体电化学传感器提供了新的研究思路。

Abstract

fen lei hua ge wu shi chang jian de hua gong yuan liao ,pu bian ying yong zai hua zhuang pin 、mei jiao you 、zhi yao 、zhi ge 、su liao ji ran liao deng ling yu ,er da duo shu fen lei hua ge wu shu yu gao du wu zhi ,zhe lei wu zhi zhu yao tong guo gong ye fei qi wu de pai fang jin ru huan jing zhong ,cheng wei huan jing de zhu yao wu ran wu zhi yi ,dui ren ti jian kang he sheng tai ji tong cun zai yan chong wei xie ,yin ci jiang ji lie wei huan jing jian ce zhong fei chang chong yao de zhi biao 。mu qian ,fen lei hua ge wu de chuan tong fen xi jian ce fang fa you qi xiang se pu fa 、ye xiang se pu fa 、fen guang guang du fa he hua xue fa guang fa deng ,zhe xie fang fa ju you hen gao de ling min du he shua ze xing ,dan zai shi ji ying yong zhong cun zai yi xie bi duan ,ru qian ji zhun bei gong zuo fu za 、yi qi she bei da xing 、suo xu shi yan tiao jian yan ge ji fen xi cheng ben gao deng 。yin ci ,you bi yao kai fa yi chong jian bian 、kuai su 、zhun que de dian hua xue chuan gan qi lai ce ding fen lei wu ran wu 。ben wen zhu yao nei rong bao gua yi xia san ge bu fen :(1)tong guo jing dian zi zu zhuang fa zhi bei yi gui hei (AB)yu ke ju tang (CS)de fu ge cai liao ,li yong sao miao dian zi xian wei jing (SEM)dui ji xing mao jin hang biao zheng 。yong AB/CSfu ge cai liao xiu shi bo tan dian ji (GCE)yi gou jian dian hua xue chuan gan qi ,tong guo xun huan fu an fa (CV)biao zheng gai xiu shi dian ji de dian hua xue xing neng 。zai you hua tiao jian xia ,jiang gou jian de dian hua xue chuan gan qi tong guo fang bo fu an fa (SWV)jian ce dui yi xian an ji fen ,jie guo biao ming ,dui yi xian an ji fen nong du zai 0.58.5μmol/Lhe 8.524μmol/Lliang ge ou jian nei ,ji feng dian liu yu nong du you liang hao de xian xing guan ji ,ling min du wei 5.7357μA/μM,jian ce xian wei 9.3 nmol/L(S/N=3)。ci wai ,AB/CSxiu shi dian ji ju you ling ren man yi de shua ze xing he wen ding xing 。(2)tong guo shui re fa he wei bo shui re fa fen bie ge cheng le Co3O4cai liao he dan can za dan mo xi /Co3O4na mi fu ge cai liao (N-rGO/Co3O4),li yong SEMhe Xshe xian yan she yi dui ji xing mao ji jie gou jin hang biao zheng 。jiang Co3O4cai liao he N-rGO/Co3O4na mi fu ge cai liao fen bie xiu shi yu bo tan dian ji biao mian ,gou jian le Co3O4/GCEhe N-rGO/Co3O4/GCEliang chong dian hua xue chuan gan qi ,tong guo CVyan jiu ji dian hua xue xing neng 。yan jiu jie guo biao ming ,yu Co3O4/GCExiang bi ,N-rGO/Co3O4/GCEde cui hua fan ying xing neng geng hao ,you li yu dai ce wu zai dian ji biao mian fa sheng yang hua hai yuan fan ying 。zai zui you tiao jian xia ,gou jian de N-rGO/Co3O4/GCEtong guo SWVjian ce dui xiao ji fen ,jian ce de ling min du he jian ce xian fen bie wei 0.1277μA/μMhe 0.2316μmol/L。ci wai ,N-rGO/Co3O4/GCEju you you yi de wen ding xing 、shua ze xing he kang gan rao xing 。(3)tong guo di tu fa he dian hua xue ju ge fa yi ci jiang suo ji hua dan mo xi (CG)he L-tian dong xian an (L-Asn)xiu shi zai bo tan dian ji shang ,gou jian le dian hua xue chuan gan qi CG/poly-L-Asn/GCE,cai yong CVyan jiu le gai xiu shi dian ji de dian hua xue xing neng 。CG/poly-L-Asn/GCEtong guo cha fen mai chong fu an fa neng gou tong shi jian ce dui ben er fen (HQ)he lin ben er fen (CC),zai zui jia tiao jian xia ,HQzai 3.320μmol/Lhe 2040μmol/Lliang ge nong du ou jian nei ,ji feng dian liu yu nong du you liang hao de xian xing guan ji ;CCzai 3.320μmol/Lhe 2066.7μmol/Lliang ge nong du ou jian nei ,ji feng dian liu yu nong du de xian xing guan ji jiao hao 。HQhe CCde ling min du fen bie wei 0.8327μA/μMhe 1.2499μA/μM,jian ce xian fen bie wei 0.0750μmol/Lhe 0.1362μmol/L。ci wai ,CG/poly-L-Asn/GCEdui HQhe CChun ge wu you liang hao de shua ze xing he wen ding xing ,wei kai fa fen lei yi gou ti dian hua xue chuan gan qi di gong le xin de yan jiu sai lu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中北大学的刘晶敏,发表于刊物中北大学2019-07-04论文,是一篇关于酚类化合物论文,化学修饰电极论文,方波伏安法论文,差分脉冲伏安法论文,中北大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中北大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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