碳酸根（CO32-）是水體中主要的陰離子,影響著水體的pH。它的測定在漁業(yè)養(yǎng)殖、工業(yè)生產、環(huán)境監(jiān)測及生理分析等領域有著十分重要的意義。全固態(tài)離子選擇電極具有靈敏度高、結構小巧、響應時間短、樣品無損耗等優(yōu)點,在CO32-原位在線測定領域受到了廣泛關注。本文利用電化學和離子交換法開發(fā)了一種以納米銀作為離子-電子傳導層、碳酸銀/碳酸鋇復合材料作為敏感物質的全固態(tài)碳酸根離子選擇電極,并對電極的制備原理、工藝流程和測試方法進行了詳細介紹。利用X射線衍射、掃描電鏡、能譜和電化學分析技術對電極的制備工藝進行優(yōu)化,對優(yōu)化后的電極進行了性能表征,并將電極用于鍋爐水內CO32-含量的測定。分別以硝酸銀、碳酸鈉和氫氧化鋇作為反應液,采用電化學法和離子交換法在銀絲表面原位合成納米銀-碳酸銀/碳酸鋇復合膜,并研究了納米銀電鍍時間、循環(huán)伏安掃描圈數(shù)、掃描速率、電解液濃度和離子交換反應時間主要工藝參數(shù)對產物的影響。結果表明,電鍍納米銀時長為5min,掃描圈數(shù)為2圈,掃描速率介于50 mV/s-250 mV/s,碳酸鈉濃度介于1 wt.%-5 wt.%,離子交換反應時間介于30 min90min條件下制備的納米銀-碳... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
符號與縮略語表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 離子選擇電極
        1.3.1 離子選擇電極的發(fā)展
        1.3.2 離子選擇電極的分類
        1.3.3 離子選擇電極的響應原理
        1.3.4 離子選擇電極的性能參數(shù)
    1.4 全固態(tài)碳酸根離子選擇電極材料
        1.4.1 納米銀的研究
        1.4.2 碳酸銀的研究
        1.4.3 碳酸鋇的研究
    1.5 研究內容
    1.6 論文結構
2 實驗部分
    2.1 材料與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 全固態(tài)碳酸根電極的制備
        2.2.1 銀絲預處理
        2.2.2 電化學制備納米銀
        2.2.3 碳酸銀的制備
        2.2.4 碳酸銀/碳酸鋇復合材料的制備
    2.3 全固態(tài)電極膜材料的測試與表征
        2.3.1 電極膜材料微觀形貌及元素組成
        2.3.2 電極膜材料物相分析
        2.3.3 全固態(tài)離子選擇電極的電化學表征
3 工藝條件對復合材料的影響
    3.1 電沉積納米銀粒子的研究
    3.2 電沉積碳酸銀的研究
        3.2.1 循環(huán)伏安產物的形成過程及XRD表征
        3.2.2 掃描圈數(shù)的影響
        3.2.3 掃描速率的影響
        3.2.4 電解液濃度的影響
    3.3 碳酸銀/碳酸鋇復合材料的研究
    3.4 本章小結
4 優(yōu)化工藝條件下電極的性能及應用
    4.1 優(yōu)化工藝條件下電極對碳酸根的電化學響應能力
        4.1.1 電極的響應斜率與檢測下限
        4.1.2 響應時間
        4.1.3 電極選擇性
        4.1.4 電極的重現(xiàn)性和壽命
        4.1.5 溫度效應
        4.1.6 電極制備工藝的重現(xiàn)性
    4.2 全固態(tài)離子選擇電極探測熱交換水中碳酸根含量
        4.2.1 研究背景
        4.2.2 離子選擇電極的分析技術
        4.2.3 測試過程
        4.2.4 測試結果分析
    4.3 本章小結
5 總結與展望
    5.1 研究結論
    5.2 研究展望
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3661875