【摘要】：重金屬污染嚴重危害著人類身體的健康,且對水溶液的污染已經(jīng)成為全世界人類所共同關心重點的焦點。因此,尋找一種能快速、靈敏檢測重金屬離子的方法是所有研究者的共同目標。用于檢測重金屬離子有很多的方法,其中電化學分析方法是目前研究最熱門的研究方法。在電化學分析中,近年來納米復合材料多用來作為電極的修飾材料,表現(xiàn)出優(yōu)越的電化學性質。主要是因為納米復合材料通過結合納米材料的優(yōu)異性能與功能材料所具有的特性。利用復合材料修飾電極對重金屬離子進行檢測,有可能會成為解決環(huán)境監(jiān)測問題的有效途徑。圍繞該課題,該論文主要從以下幾個方面進行開展:1)采用溶膠凝膠法合成納米二氧化鈦粒子,再通過自組裝的合成方法制得Au/TiO_2納米復合材料。采用透射電子顯微鏡(TEM)以及X射線衍射(XRD)對材料做出了表征,結果表明Au NPs均勻分散在二氧化鈦表面,且Au NPs的直徑在5到15nm之間,通過TEM圖與XRD圖譜對材料的表征,TEM與XRD的表征結果證明了Au/TiO_2納米復合材料被成功合成;同時采用該復合材料修飾金電極,采用電化學方法對修飾電極進行表征,表明了復合電極具有良好的導電性以及加快電子在修飾電極表面的轉移的能力。用所得到的Au-TiO_2/chit修飾電極用于電化學檢測Hg2+,并對檢測條件:底液、p H值、沉積電位、沉積時間進行優(yōu)化處理,在最優(yōu)實驗條件下測試了不同濃度與峰電流值的線性關系以及電極的穩(wěn)定性、選擇性等,發(fā)現(xiàn)Au-TiO_2是一種很好的修飾材料。2)實驗提出了一種合成金-碳泡沫(Au-CFs)復合材料的新方法,采用O/W型乳液法,以酚醛樹脂為碳源,氯金酸為金源與酸性催化劑通過高溫碳化得到復合材料,同時對Au-CFs復合材料的形貌與結構組成通過掃描電子顯微鏡(SEM),TEM,XRD等進行了相關的表征。用Au-CFs復合材料修飾裸金電極,通過循環(huán)伏安法(CV)對修飾電極進行掃描獲得其電化學性質。選擇實驗的最佳操作條件。在最佳實驗條件下采用示差陽極溶出伏安法分別檢測鉛離子和銅離子,得到了良好的電化學響應,而且在檢測中發(fā)現(xiàn)鉛的溶出電位與銅的溶出電位之間具有較大的電位差。因此,我們推斷該修飾電極能用于同時檢測鉛、銅兩種重金屬離子。在同時檢測兩重金屬離子時,發(fā)現(xiàn)對銅電化學性能比單獨檢測銅離子時要好。3)介紹了納米尺寸及分布密度可控的納米金碳泡沫基復合材料的制備方法,采用O/W乳液法,通過在水相中添加三聚氰胺,利用三聚氰胺中氨基與金的強相互作用,得到高分散且尺寸小的納米金顆粒,同時通過控制三聚氰胺的量來控制分布在碳泡沫上金納米粒子的尺寸與密度,得到了一系列金與碳泡沫的復合材料。同樣對裸金電極進行修飾,通過電化學方法對修飾電極進行表征,選擇電化學性能表現(xiàn)最好的修飾電極用于后續(xù)實驗檢測鉛離子,對鉛離子的電化學檢測表現(xiàn)出非常好的響應。
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O657.1;TB383.1

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