纳米氧化物对重金属离子吸附性能的研究与应用

【摘要】：分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法，它的应用光区包括紫外光区，可见光区和红外光区。紫外-可见吸收光谱法是一类有悠久历史和应用广泛的分析方法，它的仪器相对比较简单、易操作，而且价格低廉、易于普及推广。传统的物质检测可能存在响应速度慢、灵敏度低、选择性差的缺点。纳米材料因其独特的性能，引起了人们的广泛关注。将纳米材料应用于光度法中对物质的痕量、快速检测在不同程度上可以完善这些缺陷，能够得到理想的效果。 本论文将自制的纳米二氧化铈和二氧化锆应用于分析测试中，以分光光度法为检测手段，系统的研究了纳米氧化物材料对几种金属离子的吸附性能。 采用室温固相法制备纳米二氧化铈，并对产物进行了XRD和SEM的表征，该产物呈球形，粒径均匀无明显团聚现象，尺寸在5-10nm之间，是理想的分离富集材料。以分光光度法为检测手段，系统地研究了纳米二氧化铈材料对重金属六价铬的吸附性能，考察了纳米CeO_2吸附六价铬所需最佳酸度和吸附条件等。方法测定实际样品中痕量六价铬回收率为99.6%和99.4%，测得本方法对Cr(Ⅵ)的检出限(3σ)为0.01mg/L(n=9)，相对标准偏差为2.3%(n=10)。 采用分光光度法为检测手段，利用自制的纳米二氧化铈作为吸附剂，研究了纳米二氧化铈对Cu~(2+)的吸附性能，考察了纳米CeO_2吸附二价铜所需最佳酸度、洗脱条件和静态吸附容量等。该方法检出限(3σ)为0.01mg/L(n=9)，相对标准偏差为1.8%(n=10)。本方法用于水样中痕量铜的测定，加标回收率分别为98.1%和96.2%，结果满意。 用水热法制备纳米二氧化锆，并对产物进行了XRD和TEM的表征，该产物粒径均匀，无明显团聚现象，是理想的分离富集材料。以分光光度法为检测手段，系统地研究了纳米二氧化锆对重金属二价镉的吸附性能，考察了纳米ZrO_2吸附二价镉所需最佳酸度、静态吸附容量和共存离子影响等。本方法对Cd(Ⅱ)的检出限(3σ)为0.03mg/L(n=9)，相对标准偏差为1.6%(n=10)。