隨著社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。其中,水體重金屬污染已經(jīng)成為了世界性的污染問題,嚴(yán)重威脅著人類的身體健康。對水體中的重金屬離子進(jìn)行實(shí)時、快速、準(zhǔn)確的檢測已經(jīng)成為了世界上亟待解決的問題。因此,實(shí)現(xiàn)對水中重金屬的濃度的高靈敏度、低檢測限、高選擇性的檢測,以及正確評估水環(huán)境污染狀況、預(yù)估飲用水中的重金屬含量意義重大。在重金屬離子的檢測技術(shù)中,電化學(xué)檢測方法因?yàn)槠錂z測快速、準(zhǔn)確、實(shí)時、抗干擾等特點(diǎn)脫穎而出。金屬氧化物是一類低毒、高催化活性、高導(dǎo)電性的納米材料,吸引了電化學(xué)工作者的廣泛專注并將其應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的構(gòu)建中。經(jīng)過復(fù)合以及表面修飾等手段合成的金屬氧化物復(fù)合材料既保持了原有的良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),又能獲得更大的比表面積及較多的電化學(xué)活性位點(diǎn)。本論文以金屬氧化物為基礎(chǔ),合成了一系列的金屬氧化物復(fù)合材料,并探討了其在電化學(xué)檢測重金屬離子中的應(yīng)用。1.基于Fe₃O₄@PANI納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器用于靈敏檢測Pb²⁺在這項(xiàng)工作中,開發(fā)了一種易于操作的電化學(xué)傳感器,用于定量檢測Pb²⁺。... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電化學(xué)傳感器的構(gòu)建

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文2.3 結(jié)果與討論2.3.1 材料表征通過掃描電子顯微鏡（SEM）表征 Fe3O4和 Fe3O4@PANI 的形貌。如圖 2.2 A 所示，F(xiàn)e3O4為球形結(jié)構(gòu)，直徑大約為 30~40 nm。相比于圖 2.2 B，可以明顯的看到 PANI 包覆在 Fe3O4外層從而形成了核殼結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步證明 Fe3O4@PANI 納米粒子的合成成功，對其進(jìn)行了傅里葉紅外變換光譜（FTIR）的表征，如圖 2.2 C 所示。對比 Fe3O4（曲線 a）和 Fe3O4@PANI（曲線 b）可知，F(xiàn)e3O4@PANI 在 1593 cm-1（C = C 茚型和苯型環(huán)的拉伸變形），1315 cm-1（C =N 仲芳香胺的拉伸），1165 cm-1和 837 cm-1（1，4-二取代苯環(huán)中 C-H 的平面外變形）[110]處具有特征峰。這進(jìn)一步證明了 Fe3O4@PANI 納米復(fù)合材料的合成成功。

圖 2.3 （A）不同的材料改性電極的電流響應(yīng)；（B）Fe3O4@PANI 濃度對電流響應(yīng)的影響；（C）沉積時間對電流響應(yīng)的影響；（D）緩沖溶液 pH 對電流響應(yīng)的影響。誤差棒 = SD （n = 5）。2.3.3 電化學(xué)檢測 Pb2+圖 2.4 A 顯示了傳感器對 Pb2+檢測的電化學(xué)信號響應(yīng)曲線。在最佳條件下，由于Fe3O4@PANI 具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，因此施加初始負(fù)電壓以將 Pb2+預(yù)濃縮到電極上。另外，Nafion 溶液可以提高質(zhì)子交換膜的電子轉(zhuǎn)移速率。隨后，富集的鉛被溶出，記錄不同濃度的 Pb2+的峰值電流值。根據(jù)溶出峰的峰值電流的大小進(jìn)行定量分析，繪制峰值電流與Pb2+濃度的校準(zhǔn)曲線，Pb2+濃度從 0.1 到 1.0×104nmol·L-1時，峰值電流與 Pb2+濃度呈線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為 0.9867，線性回歸方程為 ΔI = 0.145 + 0.001 c。計(jì)算的檢出限（LOD）為 0.03 nmol·L-1，信噪比為 3，LOD 的誤差極限為 1.1%。與其他檢測 Pb2+的報(bào)道相比，所提出的電化學(xué)傳感器具有更寬的線性范圍和更低的檢測限，如表 2.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3578470