重金屬離子和殺蟲劑等環(huán)境污染物是危害人體健康安全的重要因素,如何對環(huán)境污染物進行快速測定和有效處理一直是國內(nèi)外研究的熱點。TiO2在重金屬的光催化還原、光催化沉積和傳感器的制作應(yīng)用等方面有著很大的發(fā)展?jié)摿�。納米二氧化鈦(TiO2)、二氧化鋯(ZrO2)等金屬氧化物容易在電極上成膜,而且成膜后的性能穩(wěn)定,因而可利用這些納米金屬氧化物修飾電極來進行電分析,有利于快速、現(xiàn)場獲得相關(guān)數(shù)據(jù),以利于對環(huán)境污染物處理過程中的機理進行分析；并且可以利用它的催化和強吸附性能,可用作修飾電極來對環(huán)境污染物進行電化學分析,以期提高檢測的選擇性和靈敏度。本論文將納米技術(shù)、膜制備技術(shù)和電化學分析理論和方法有機地結(jié)合起來,致力于構(gòu)建TiO2、ZrO2等納米金屬氧化物材料修飾電極,應(yīng)用于光催化還原重金屬離子的機理研究和環(huán)境污染物的檢測分析。其主要內(nèi)容如下： 一、納米TiO2修飾電極研究TiO2對重金屬離子的光催化還原行為 采用石英晶體微天平(QCM)和微分脈沖伏安法(DPV)等技術(shù)作如下三方面的研究： 1.納米TiO2光催化沉積鉍機理的現(xiàn)場研究：QCM、DPV方法以及電流時間法現(xiàn)場研究了Bi(Ⅲ)在納米TiO2表面...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
符號說明
第一章 緒論
    1.1 化學修飾電極的制備及其在分析化學中的應(yīng)用
        1.1.1 化學修飾電極的制備方法
        1.1.2 化學修飾電極在電分析化學中的應(yīng)用
    1.2 納米材料的特性及其修飾電極在電化學方面的應(yīng)用
        1.2.1 納米材料的基本特性
        1.2.2 納米材料修飾電極在電化學分析中的應(yīng)用
    1.3 納米二氧化鈦的結(jié)構(gòu)性能及其應(yīng)用
        1.3.1 納米二氧化鈦的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.2 納米二氧化鈦光催化機理研究進展
        1.3.3 納米二氧化鈦修飾電極的研究進展
    1.4 納米二氧化鋯的性能及其在分析化學上的應(yīng)用
        1.4.1 納米二氧化鋯的主要性質(zhì)
        1.4.2 納米二氧化鋯在分析化學上的應(yīng)用研究進展
    1.5 壓電石英晶體傳感技術(shù)
        1.5.1 QCM工作原理
        1.5.2 Sauerbrey方程
        1.5.3 液相壓電傳感理論
        1.5.4 QCM的應(yīng)用研究進展
    1.6 吸附溶出伏安法的研究進展
        1.6.1 吸附溶出伏安法的特性
        1.6.2 吸附溶出伏安法中的電極選擇
        1.6.3 吸附溶出伏安法的應(yīng)用
    1.7 本論文的意義和主要內(nèi)容
第二章 納米二氧化鈦修飾電極現(xiàn)場分析光催化沉積鉍機理
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑和材料
        2.2.2 實驗裝置
        2.2.3 PQC表面上納米TiO₂膜的制備
        2.2.4 QCM和DPV法測定在納米TiO₂上吸附和還原Bi(Ⅲ)離子的過程
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Bi(Ⅲ)在納米TiO₂上的吸附行為
        2.3.2 Bi(Ⅲ)在納米TiO₂上的光催化還原行為
        2.3.3 Bi(Ⅲ)的起始濃度和pH對TiO₂光催化還原行為的影響
        2.3.4 空穴清除劑對光催化還原沉積Bi(Ⅲ)的影響
        2.3.5 納米TiO₂膜光催化還原Bi(Ⅲ)后的XRD分析
        2.3.6 沉積的Bi(Ⅲ)和Bi金屬的比例
    2.4 結(jié)論
第三章 納米TiO₂修飾電極現(xiàn)場分析EDTA對TiO₂光催化還原汞的影響
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料和方法
        3.2.2 設(shè)備和儀器
        3.2.3 PQC表面上納米TiO₂膜的制備
        3.2.4 QCM監(jiān)測在納米TiO₂上吸附和還原Hg(Ⅱ)離子的過程
        3.2.5 制備TiO₂/GC電極
        3.2.6 電化學溶出法檢測汞
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 Hg(Ⅱ)和EDTA在納米TiO₂上的吸附行為
        3.3.2 比較研究空穴清除劑EDTA和HCOOH對光催化還原汞的影響
        3.3.3 Hg(Ⅱ)與EDTA的比例以及pH對光催化還原Hg(Ⅱ)的影響
    3.4 結(jié)論
第四章 納米TiO₂復(fù)合膜修飾電極研究TiO₂與殼聚糖在光催化還原汞中的相互作用
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料和方法
        4.2.2 設(shè)備和儀器
        4.2.3 PQC表面上膜的制備
        4.2.4 QCM監(jiān)測納米TiO₂對CS穩(wěn)定性的影響
        4.2.5 制備TiO₂/GC和(TiO₂,CS)/GC電極
        4.2.6 電化學溶出檢測汞
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 納米TiO₂對CS穩(wěn)定性的影響
        4.3.2 納米TiO₂與CS之間作用力的分析
        4.3.3 納米TiO₂與CS作用后對吸附和光催化還原汞的影響
        4.3.4 結(jié)論
第五章 修飾電極溶出伏安法測定重金屬離子
    第一節(jié) N,N’-哌嗪二硫代氨基甲酸鈉修飾碳糊電極測定痕量汞
        5.1.1 實驗部分
        5.1.2 結(jié)果與討論
        5.1.3 結(jié)論
    第二節(jié) 鉍膜電極同時測定痕量的鋅、鎘、鉛、銅離子
        5.2.1 前言
        5.2.2 實驗部分
        5.2.3 結(jié)果與討論
        5.2.4 結(jié)論
    第三節(jié) 原位鍍汞與同位鍍鉍溶出伏安法測量Cu²⁺的比較研究
        5.3.1 引言
        5.3.2 實驗部分
        5.3.3 結(jié)果與討論
        5.3.4 結(jié)論
第六章 光化學沉積汞膜電極吸附溶出伏安法測定牛奶中的磺胺嘧啶
    6.1 前言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 儀器與試劑
        6.2.2 光催化還原Hg膜TiO₂/Ti電極的制備
        6.2.3 電化學溶出檢測SDZ
        6.2.4 牛奶中的SDZ的測定
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 Hg光催化沉積在TiO₂/Ti電極上的溶出伏安行為
        6.3.2 SDZ在光催化還原Hg膜TiO₂/Ti電極上的伏安行為
        6.3.3 實驗條件的優(yōu)化并用于測定SDZ
    6.4 結(jié)論
第七章 自組裝單層膜電沉積氧化鋯膜溶出伏安法測對硫磷
    7.1 前言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 儀器和試劑
        7.2.2 制備ZrO₂/MAS/Au電極
        7.2.3 電化學溶出檢測PT
        7.2.4 實際樣品的準備
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 ZrO₂/MAS/Au電極的特征
        7.3.2 電沉積ZrO₂表面的形態(tài)特征
        7.3.3 PT/ZrO₂/MAS/Au電極的電化學行為
        7.3.4 實驗條件的優(yōu)化并用于SWV分析測定PT
        7.3.5 分析性能
        7.3.6 在蔬菜和水樣品中檢測PT
    7.4 結(jié)論
第八章 總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀學位期間主要的研究成果



本文編號：3963803