【摘要】：重金屬污染嚴(yán)重危害著人類身體的健康,且對(duì)水溶液的污染已經(jīng)成為全世界人類所共同關(guān)心重點(diǎn)的焦點(diǎn)。因此,尋找一種能快速、靈敏檢測(cè)重金屬離子的方法是所有研究者的共同目標(biāo)。用于檢測(cè)重金屬離子有很多的方法,其中電化學(xué)分析方法是目前研究最熱門的研究方法。在電化學(xué)分析中,近年來納米復(fù)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(xué)性質(zhì)。主要是因?yàn)榧{米復(fù)合材料通過結(jié)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(fù)合材料修飾電極對(duì)重金屬離子進(jìn)行檢測(cè),有可能會(huì)成為解決環(huán)境監(jiān)測(cè)問題的有效途徑。圍繞該課題,該論文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)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(fù)合材料。采用透射電子顯微鏡(TEM)以及X射線衍射(XRD)對(duì)材料做出了表征,結(jié)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(duì)材料的表征,TEM與XRD的表征結(jié)果證明了Au/TiO_2納米復(fù)合材料被成功合成;同時(shí)采用該復(fù)合材料修飾金電極,采用電化學(xué)方法對(duì)修飾電極進(jìn)行表征,表明了復(fù)合電極具有良好的導(dǎo)電性以及加快電子在修飾電極表面的轉(zhuǎn)移的能力。用所得到的Au-TiO_2/chit修飾電極用于電化學(xué)檢測(cè)Hg2+,并對(duì)檢測(cè)條件:底液、p H值、沉積電位、沉積時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化處理,在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)試了不同濃度與峰電流值的線性關(guān)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(shí)驗(yàn)提出了一種合成金-碳泡沫(Au-CFs)復(fù)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(fù)合材料,同時(shí)對(duì)Au-CFs復(fù)合材料的形貌與結(jié)構(gòu)組成通過掃描電子顯微鏡(SEM),TEM,XRD等進(jìn)行了相關(guān)的表征。用Au-CFs復(fù)合材料修飾裸金電極,通過循環(huán)伏安法(CV)對(duì)修飾電極進(jìn)行掃描獲得其電化學(xué)性質(zhì)。選擇實(shí)驗(yàn)的最佳操作條件。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下采用示差陽極溶出伏安法分別檢測(cè)鉛離子和銅離子,得到了良好的電化學(xué)響應(yīng),而且在檢測(cè)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(shí)檢測(cè)鉛、銅兩種重金屬離子。在同時(shí)檢測(cè)兩重金屬離子時(shí),發(fā)現(xiàn)對(duì)銅電化學(xué)性能比單獨(dú)檢測(cè)銅離子時(shí)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(fù)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(qiáng)相互作用,得到高分散且尺寸小的納米金顆粒,同時(shí)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(fù)合材料。同樣對(duì)裸金電極進(jìn)行修飾,通過電化學(xué)方法對(duì)修飾電極進(jìn)行表征,選擇電化學(xué)性能表現(xiàn)最好的修飾電極用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)鉛離子,對(duì)鉛離子的電化學(xué)檢測(cè)表現(xiàn)出非常好的響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O657.1;TB383.1

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