收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

PVC膜金属离子选择性电极和纳米材料碳糊电极的研究及应用

邹志芬  
【摘要】:金属在人类生产和生活中有着广泛的应用。金属的不恰当使用容易造成金属污染,主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用金属制品等人为因素所致。而我们常说的金属污染指的就是因人类活动导致环境中的金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化。这种污染通过食物链进入生态系统,造成危害的金属有不易溶解移动的特性,容易在生命体或生态系统中富集,而且金属大多数对生物体有毒害作用。如随废水排出的金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。如日本的水俣病(汞污染),就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞,在经生物作用变成有机汞后造成的;又如骨痛病(镉污染),是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中,造成目前地表铅的浓度已有显著提高,致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍,损害了人体健康。因此,对环境样品中的金属的浓度进行测定在环境分析中尤为重要。目前,检测金属离子的方法主要有原子吸收光谱法、电感耦合原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等,但是这些方法涉及到复杂的样品处理,需要大的基层组织,并且对于大部分的分析实验室太昂贵了。而随着生物医学、食品安全和环境污染对控制金属离子含量的要求越来越高,亟需要建立一种灵敏快速、经济、方便的分析手段,这对于金属的监测具有重要的经济价值和社会价值。如今,对离子选择电极的载体的研究是离子选择性电极研究中比较活跃的一个方向。本论文着重于设计、合成不同的新型中性配体,将其作为载体用于金属离子选择性电极的研究。另外选用功能化多壁碳纳米管作为敏感离子载体构建碳糊电极,新材料的使用降低了离子检测的检测下限,提高选择性和灵敏度,有望扩大载体的可选范围。 本文研究内容如下: 1.基于乙酰丙酮席夫碱为中性载体的高选择性铝离子电极的研究 席夫碱由于具有良好的立体儿何构型,能够很好的控制主客体的配位作用,在离子选择性电极领域有着广泛的应用。该研究合成了乙酰丙酮席夫碱,以此为载体构建了离子选择性电极,该席夫碱分子具有N、O杂原子,可以提高载体与金属离子的结合能力,而且所需原料廉价易得,合成步骤简单可行。研究了电极的电位响应性能并对其实验条件进行优化,结果表明:与其他金属离子相比,电极能够优先响应铝离子,并在近六个浓度的数量级线性范围内量现良好的近能斯特响应。同时测试了电极的pH范围并采用分析手段探讨了电极的响应机理和交流阻抗行为,将其成功应用于电位滴定和废水中铝离子回收率的测定。 2.以氮-硫杂环化合物为中性载体的PVC膜铈离子电极的研究 合成了氮-硫杂环化合物,该分子含有能够提供孤对电子的N、S杂原子,可增强载体与金属离子的配位作用。该研究以此为载体构建了PVC膜电极,初步研究发现电极能够选择性响应铈离子。同时采用改变载体含量、增塑剂和阴、阳离子添加剂的方法优化膜电极性能,电极在3.4×10-7~1.0×10-1mol/L的铈离子浓度范围内呈现优良的能斯特响应。在最优的实验条件下,研究了电极的pH范围,重现性、稳定性和电极膜的交流阻抗行为,并采用紫外-可见分光光度法初步探讨了电极的响应机理,将该电极作为指示电极用于滴定铈离子和实际样品中铈离子浓度的测定。 3.基于多壁碳纳米管为载体的铁离子修饰碳糊电极的研究 碳纳米管具有大的比表面积和良好的导电性,能大大改善分析测试的选择性和灵敏度;碳糊电极由于制作简单,不需内充液,表面易更新,无汞,不污染环境等特点在离子选择性电极领域受到广泛关注;而水杨酰肼具有N、O杂原子,可与金属离子发生配位。鉴于以上特点,该研究采用化学和超声波法制备了水杨酰肼与多壁碳纳米管的衍生物,以此为敏感离子载体研制了修饰碳糊电极,电极呈现良好的选择性和灵敏度,能够在较低的浓度下优先响应铁离子,检测下限为].0×10-8。mol/L,在pH为2.0~6.0范围内比较稳定,并且具有较好的重现性和稳定性。初步探讨了修饰碳糊电极与铁离子的膜交流阻抗行为,并将该新型电极应用于水环境和实际样品中铁离子含量的快速检测。多壁碳纳米管的使用有望扩大载体的选择范围。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 武奋;用离子选择性电极测定废水中的氟[J];环境科学;1977年01期
2 章咏华;;离子选择性电极发展近况[J];分析化学;1982年05期
3 陈灵因;李蜀萍;夏传俊;周宏标;杨耿;张前达;;离子选择性电极连续标准加入—半对数纸图解法——测定水和废水中微量氟[J];安徽师大学报(自然科学版);1991年03期
4 刘大中;;碘离子选择性电极响应过程探讨[J];化学传感器;1996年01期
5 李吉学;斯才瑛;张红伟;骆望美;黄河舟;钱皎;;氧瓶燃烧—离子选择性电极测定智力碘口嚼片中的碘[J];化学传感器;2000年03期
6 李建平,彭图治,方成;溶胶-凝胶型陶瓷碳硫离子选择性电极的研制[J];分析化学;2001年11期
7 秦汉明;全固态铅离子选择性电极测定人发中微量铅[J];理化检验(化学分册);2001年09期
8 裘端,刘涉江;用离子选择性电极测量混合电解质水溶液中溶质的活度系数[J];河北工业大学成人教育学院学报;2001年04期
9 ;布洛芬离子选择性电极的研究[J];传感器世界;2002年05期
10 赵利洪;离子选择性电极连续测定结合剂中的钾钠含量[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年06期
11 段友构;高灵敏度的硫酸根离子选择性电极[J];吉首大学学报(自然科学版);2002年02期
12 宋闯,景丽洁,金晶,梅花,李娟;离子选择性电极在药物分析中的应用[J];山东化工;2002年02期
13 刘静;离子选择性电极研究概述[J];陕西师范大学继续教育学报;2002年04期
14 黄德发,李梅兰;离子选择性电极标准加入法的测量误差研究[J];化学分析计量;2002年04期
15 秦汉明;碘离子选择性电极测定海带、紫菜中碘及碘的浸出率[J];化学世界;2002年11期
16 吕鉴泉,陆江林,周兴旺,何锡文;以新型杯[6]衍生物为探针的银离子选择性电极研究[J];分析科学学报;2003年01期
17 袁威,张雪梅;离子选择性电极测定铝矿中氟[J];云南冶金;2004年03期
18 王君龙,黄西朝,梁国正;溶胶-凝胶基质修饰的镉离子选择性电极[J];分析试验室;2004年09期
19 江璠,柴雅琴,袁若,徐岚,许文菊;新型水杨酸根离子选择性电极的研究[J];分析科学学报;2004年06期
20 黄俨;离子选择性电极及其在化工分析领域中的应用[J];科技资讯;2005年26期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王双强;白向茹;刘瑞丽;颜振宁;;以(4-溴-3-甲氧基苯)肼为载体的铬离子选择性电极的研制与应用[A];河南省化学会2012年学术年会论文摘要集[C];2012年
2 郭小丽;郭敏;王新东;;适用于深海研究的硫离子选择性电极[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
3 屠月弦;;开发医用离子选择性电极为医学生物学服务[A];首届中国仪器仪表学会医疗仪器分会学术会议论文集[C];1993年
4 张楠;牛利;;一种安培式离子选择性电极作为水相中镉离子传感器[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
5 郭小丽;郭敏;王新东;;适用于深海探测的硫离子选择性电极的制备及性能研究[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
6 张淼;林建涵;张彦娥;;基于离子选择性电极的土壤硝态氮快速检测方法研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
7 张丽楠;张淼;盛明娅;;多通道温室营养液离子检测系统设计与性能评估[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 王公轲;卢雁;张玮玮;;离子选择性电极法研究氟离子与蛋白质的相互作用[A];第五届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2007年
9 朱国忠;;离子选择性电极测定球形氢氧化镍中的硝酸根[A];全国有色金属理化检验学术报告会论文集[C];2012年
10 叶建安;李文行;;饮料、冰棒中糖精含量情况报告(摘要)[A];江西省第三届营养学术会议及优秀作品评选目录汇编[C];1989年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李春艳;卟啉、萘酰亚胺等载体的合成及在荧光分子探针和离子选择性电极中的应用[D];湖南大学;2008年
2 许文菊;新型配合物敏感载体PVC膜离子选择性电极的构建及表征[D];西南大学;2009年
3 李国宝;电化学方法研究阳离子C_nTAB及其复配体系的聚集行为和性质[D];山东大学;2011年
4 柴雅琴;有机金属配合物为中性载体的阴离子选择性电极研究[D];西南师范大学;2004年
5 徐岚;新型载体PVC膜离子选择性电极及分子印迹聚合物电化学传感器的研究[D];西南师范大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宝君;氟离子选择性电极活化改良后性能的验证及应用[D];河北大学;2008年
2 王洪凯;氟离子选择性电极内参比溶液中加入高氯酸介质对其性能的影响[D];河北大学;2010年
3 张婷婷;离子液体及表面自组装技术在离子选择性电极中的应用[D];上海师范大学;2012年
4 袁丁;碱熔—氟离子选择性电极测定土壤及水系沉积物中的氟[D];吉林大学;2013年
5 张媛媛;以三氮唑等有机化合物为载体的离子选择性电极的研究[D];郑州大学;2013年
6 喻秀;新型汞离子选择性电极的制备及三联吡啶钌在1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中的电致化学发光研究[D];四川大学;2007年
7 郭俊香;金属离子选择性电极和碳纳米管修饰电极的研究及其应用[D];西南大学;2011年
8 魏玉静;咪唑/吡啶基离子液体阳离子选择性电极的制备及应用[D];河南师范大学;2013年
9 侯静亚;对映异构离子选择性电极的研究[D];西南大学;2011年
10 赵强;纳米材料修饰的离子选择性电极及新型汞膜电极阳极溶出伏安法的研究[D];西南大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978