本文關(guān)鍵詞：功能材料的制備及其電化學(xué)檢測(cè)銅離子研究

  更多相關(guān)文章： 銅離子 金屬有機(jī)骨架化合物 氧化石墨烯 半胱氨酸 電化學(xué)傳感器

【摘要】：銅離子可以通過(guò)空氣、水和食物等多種途徑進(jìn)入人體,并在體內(nèi)聚集。當(dāng)人體內(nèi)銅離子含量積累到一定程度后,就會(huì)產(chǎn)生各種疾病,嚴(yán)重影響人體健康。因此,檢測(cè)銅離子含量具有重要意義。本論文制備了基于鉀離子和環(huán)糊精的金屬有機(jī)骨架化合物(K+-CD-MOFs)和氧化石墨烯/1-芘丁酸/L-半胱氨酸材料,并應(yīng)用其修飾電極來(lái)對(duì)銅離子進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè),構(gòu)建操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)快速、靈敏度高、選擇性好的新型電化學(xué)傳感器。主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)室溫下自組裝的方法制備基于鉀離子和環(huán)糊精的金屬有機(jī)骨架化合物納米材料,采用X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)等方法對(duì)其進(jìn)行表征。用循環(huán)伏安法和差分脈沖伏安法研究了銅離子在K+-CD-MOFs修飾玻碳電極上的電化學(xué)行為,并對(duì)電解液、pH值和掃速進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果顯示,在pH 5.0醋酸緩沖溶液,掃描范圍-0.4~0.4 V,銅離子濃度在1.0~91.7 mg/L范圍內(nèi)與峰電流呈良好線性關(guān)系,線性方程為-I(μA)=1.18 c(mg/L)+5.09,r=0.9940,檢出限(S/N=3)為0.018 mg/L,表明這種新型材料有較好的電化學(xué)活性。同時(shí)考察了鈣、鋅、鎂、鉛、鎘、汞等離子對(duì)銅離子測(cè)定的影響,結(jié)果顯示,除汞離子外,其他陽(yáng)離子對(duì)峰電流無(wú)明顯影響。該方法測(cè)定時(shí)間短、靈敏度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性高,同時(shí)有一定的抗離子干擾能力。(2)通過(guò)超聲輔助化學(xué)合成方法制備氧化石墨烯/1-芘丁酸/L-半胱氨酸復(fù)合材料,采用紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(RS)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)對(duì)其進(jìn)行表征。用制備的氧化石墨烯/1-芘丁酸/L-半胱氨酸復(fù)合材料修飾玻碳電極來(lái)構(gòu)建電化學(xué)傳感器,使用循環(huán)伏安法(CV)、差分脈沖伏安法(DPV)和差分脈沖陽(yáng)極溶出伏安法(DPASV)來(lái)研究銅離子在該修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明,在p H為4.0的B-R緩沖液中,銅離子的濃度范圍為0.13~7.40 mg/L時(shí),線性關(guān)系良好,回歸方程為:-I(μA)=1.26 c(mg/L)+1.31,r=0.9904,該方法的檢出限為0.024 mg/L(S/N=3)。因此,這種電化學(xué)方法對(duì)水中銅離子檢測(cè)具有較高的靈敏度高和準(zhǔn)確度。
【關(guān)鍵詞】：銅離子 金屬有機(jī)骨架化合物 氧化石墨烯 半胱氨酸 電化學(xué)傳感器
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1;X832
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 銅離子的危害和檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展9-13
• 1.1.1 銅的環(huán)境危害性9-10
• 1.1.2 銅離子的檢測(cè)技術(shù)10-13
• 1.2 電化學(xué)傳感器13-14
• 1.2.1 電化學(xué)傳感器的構(gòu)造14
• 1.2.2 電化學(xué)傳感器的工作原理14
• 1.3 電極材料14-21
• 1.3.1 金屬有機(jī)骨架化合物15-19
• 1.3.2 氧化石墨烯復(fù)合材料19-21
• 1.4 論文研究意義及內(nèi)容21-23
• 1.4.1 研究意義21-22
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22-23
• 2 環(huán)糊精配體骨架化合物修飾電極檢測(cè)水中銅離子23-33
• 2.1 前言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑24
• 2.2.2 環(huán)糊精配體骨架化合物的制備24
• 2.2.3 修飾電極的制備24
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.3 結(jié)果與討論25-31
• 2.3.1 材料表征25-27
• 2.3.2 銅離子的電化學(xué)響應(yīng)27-28
• 2.3.3 緩沖液及pH28-29
• 2.3.4 掃描速率29-30
• 2.3.5 線性范圍、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性30
• 2.3.6 干擾離子30-31
• 2.3.7 實(shí)樣檢測(cè)31
• 2.4 小結(jié)31-33
• 3 氧化石墨烯/1-芘丁酸/L-半胱氨酸復(fù)合材料修飾電極檢測(cè)水中銅離子33-45
• 3.1 前言33-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-36
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑35
• 3.2.2 氧化石墨烯的制備35-36
• 3.2.3 復(fù)合材料的制備36
• 3.2.4 修飾電極的制備36
• 3.2.5 實(shí)驗(yàn)方法36
• 3.3 結(jié)果與討論36-42
• 3.3.1 材料表征36-38
• 3.3.2 銅離子的電化學(xué)響應(yīng)38-39
• 3.3.3 緩沖液及pH39
• 3.3.4 掃描速率39-40
• 3.3.5 沉積電位40-41
• 3.3.6 沉積時(shí)間41
• 3.3.7 線性范圍41-42
• 3.3.8 實(shí)樣檢測(cè)42
• 3.4 小結(jié)42-45
• 4 結(jié)論和展望45-47
• 4.1 結(jié)論45-46
• 4.2 展望46-47
• 致謝47-49
• 參考文獻(xiàn)49-57
• 作者在讀期間的研究成果57

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