面對日益嚴峻的重金屬污染以及其對人體的巨大毒害作用,檢測環(huán)境中的重金屬離子是非常有必要的。值得注意的是,環(huán)境(水體、土壤或食物)中的成分復雜,包括小離子和有機物等其它物質(zhì)。與其它物質(zhì)的濃度相比,重金屬離子的濃度太低。如何克服其他物質(zhì)的嚴重干擾并實現(xiàn)高靈敏、快速、穩(wěn)定地檢測環(huán)境中的重金屬離子顯得非常重要。電化學(EC)方法和電化學-激光誘導擊穿光譜(EC-LIBS)方法被認為是檢測重金屬離子的有效方法。然而,它們在檢測環(huán)境(尤其是復雜環(huán)境)中的重金屬離子方面仍需克服一些亟待解決的困難,如EC的抗干擾性能差,EC-LIBS的檢測穩(wěn)定性差。本論文基于上述問題,研究了功能化的納米材料修飾的工作電極改善了 EC的抗干擾性能,并通過構筑穩(wěn)定的基底和輔助主動可控火花放電方法提升了 EC-LIBS的檢測穩(wěn)定性。主要研究內(nèi)容如下:(1)合成谷胱甘肽功能化的金/多壁碳納米管納米材料(MWCNTs-GSH-Au-GSH),并構建了用于檢測水稻傷流液中Pb2+的靈敏且抗干擾的傳感界面。多種表征結(jié)果表明,MWCNTs-GSH-Au-GSH上的表面官能團(-COOH、-CONH-和-NH2)吸附Pb2+的能力強,...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 環(huán)境中重金屬離子的常見檢測技術
    1.3 電化學分析法
        1.3.1 電化學分析法簡介
        1.3.2 電化學分析法在環(huán)境中重金屬離子檢測方面的應用
    1.4 電化學-激光誘導擊穿光譜聯(lián)用方法
        1.4.1 激光誘導擊穿光譜方法簡介
        1.4.2 電化學-激光誘導擊穿光譜聯(lián)用方法簡介
        1.4.3 電化學-激光誘導擊穿光譜方法在環(huán)境中重金屬離子檢測方面的應用
    1.5 本論文的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
        1.5.3 本論文的創(chuàng)新點
    參考文獻
第二章 簡單、抗干擾和穩(wěn)定的敏感界面實現(xiàn)對水稻傷流液中的Pb2+的電化學檢測
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 化學品和試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 MWCNTs-GSH-Au-GSH修飾電極的制備
        2.2.4 電化學檢測Pb2+

        2.2.5 吸附實驗
        2.2.6 水稻種植和傷流液的收集
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 水稻傷流液中Pb²⁺的電化學檢測策略
        2.3.2 MWCNTs-GSH-Au-GSH的表征
        2.3.3 電化學檢測與無鉛水稻傷流液混合的Pb²⁺

        2.3.4 選擇性
        2.3.5 穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
        2.3.6 Pb²⁺高溶出信號的可能機制
        2.3.7 水稻傷流液樣品分析
    2.4 總結(jié)
    參考文獻
第三章 Mn-TiO₂納米管陣列穩(wěn)定、靈敏地檢測痕量Cd²⁺

    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 化學品和試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 合成Mn-TiO₂ NTAs
        3.2.4 準備樣品
        3.2.5 ECP-LIBS實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Cd²⁺的檢測策略
        3.3.2 Mn-TiO₂ NTAs的表征
        3.3.3 電化學預富集和納米材料修飾的影響
        3.3.4 Cd²⁺的ECP-LIBS分析
        3.3.5 穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
        3.3.6 干擾研究
        3.3.7 高ECP-LIBS強度的可能機制
        3.3.8 水、土壤、茶葉樣品分析
    3.4 總結(jié)
    參考文獻
第四章 主動可控火花放電和電化學輔助LIBS實現(xiàn)對As³⁺和Hg²⁺的高靈敏及穩(wěn)定檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 化學品和試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 NiCo₂O_4-x-NH₂修飾電極的制備
        4.2.4 電化學干擾實驗
        4.2.5 ACSD-ECE-LIBS實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 ACSD-ECE-LIBS檢測As³⁺的策略
        4.3.2 材料表征
        4.3.3 電化學富集和修飾NiCo₂O_4-x-NH2納米片的影響
        4.3.4 主動可控火花放電的影響
        4.3.5 ACSD-ECE-LIBS分析As³⁺

        4.3.6 干擾研究
        4.3.7 高靈敏度的可能機制
        4.3.8 水、土壤樣品分析
        4.3.9 Hg²⁺和Cu²⁺的檢測
    4.4 總結(jié)
    參考文獻
全文總結(jié)與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文及取得的其他研究成果



本文編號：3746378

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