準確、穩(wěn)定、低成本的土壤氮素測定技術成為國內外精細農業(yè)學者探索和研究的重要方向。較其它測定方法,離子選擇電極具有操作便捷、易于集成、價格低廉等優(yōu)點,常用于面向基層應用的土壤主要養(yǎng)分速測領域。針對常規(guī)離子選擇電極存在污染試樣、不易微小型化問題,本研究利用納米功能材料制備了固態(tài)微小型硝酸根、鉀離子及磷酸根離子選擇電極,探索了固態(tài)電極動態(tài)模型分析方法,改進設計了土壤主要速效養(yǎng)分快速檢測平臺,通過大量測土實驗確定了電極法用于土壤養(yǎng)分檢測的檢測性能及樣品處理條件。主要的研究工作概述如下：（1）以石墨烯為固態(tài)接觸層,玻碳電極為基體,硝酸根摻雜聚吡咯膜（PPy（NO3-））和纈氨霉素為離子敏感材料分別制備了固態(tài)硝酸根離子和鉀離子選擇電極；基于納米鈷粉制備了固態(tài)磷酸根離子選擇電極。電極性能測試結果表明：硝酸根離子選擇電極的線性響應范圍為10-4～10-1nol/L,響應斜率為（-54.1±1.1）1nV/decade,檢測下限為10-47mol/L,電極的響應時間為20s；鉀離子選擇電極的線性響應范圍為10-5-10-1nol/L,響應斜率為（-57.9±0.8）mV/decade,檢測下限為10-5... 

【文章來源】：中國農業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

985-2013年間中國歷年化肥使用量以改進施肥方式，推進農業(yè)節(jié)本增效和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目的，農業(yè)部制訂了《到2020年

L！ 1 ? V (a)傳統(tǒng)離子選擇電極 （b)固態(tài)離子選擇電極圖2-1離子選擇電極結構圖離子選擇電極的膜電勢想情況下電極敏感膜僅對溶液中的某種特定離子產生特異性響應。當試樣溶液中分

mnir圖2-2 二電極體系2.2.3離子選擇電極的性能評價參數(shù)1.響應范圍與檢測下限離子選擇電極的響應范圍主要是指電極對待測離子的響應符合能斯特公式的線性區(qū)域。建立電極響應電勢與離子濃度對數(shù)之間的關系，繪制校準曲線，在一定濃度范圍內，校準曲線呈線性，低于某個濃度后，曲線發(fā)生彎曲，線性部分的所覆蓋的離子濃度范圍即為電極的線性響應范圍，直線的斜率為電極響應斜率。電極響應斜率是電極靈敏度的量化指標，根據能斯特方程計算可知，目標離子為一價時，電極理論響應斜率為59.16mV/decade(25°C)。實際應用中，絕大多數(shù)電極的真實響應斜率與理論值存在偏差，若該偏差可控制在一定范圍內，仍認為該電極具有能斯特響應特性。檢測下限也是電極性能的一個衡量指標，根據IUPAC建議

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Superfloc127用于電極法測定土壤硝態(tài)氮含量的可行性分析[J]. 張麗楠,張淼,任海燕,蒲攀,孔盼.  農業(yè)工程學報. 2015(S1)
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[9]鈷錳合金磷酸根離子敏感電極研究[J]. 蘇賓,袁紅雁,王柯敏,肖丹.  化學傳感器. 1999(04)
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博士論文
[1]農產品及其產地環(huán)境中重金屬快速檢測關鍵技術研究[D]. 王志強.中國農業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]摻雜聚吡咯的合成及其電化學性質研究[D]. 孟婷婷.河南師范大學 2012
[2]電極過程雙電層及擴散特性的計算機模擬[D]. 溫月麗.太原理工大學 2005



本文編號：2924458