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碳纳米管修饰电极溶出伏安法检测重金属铅【字数:15412】

2022-11-30 19:14编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本文旨在构建碳纳米管修饰玻碳电极并采用差分脉冲溶出伏安法检测重金属铅。首先在打磨抛光电极前,将其放置于浓硫酸双氧水=7:3的溶液中浸泡5min;其次进行线性循环伏安法扫描,氧化峰和还原峰差值小于70mv;最后进行电化学预处理。经处理后的裸电极采用差示脉冲溶出伏安法依次检测0ppb、15ppb、20ppb、25ppb、30ppb、35ppb的铅离子。用2%的醋酸溶液与壳聚糖以11的比例进行混合,混合后再超声30min,之后再加入1mg的碳纳米管粉末,超声1h后得到CNTs:壳聚糖=11的混合液,从中移取5μL的混合液滴涂于玻碳电极表面中心处,室温下自然干燥,经修饰后的玻碳电极采用差示脉冲溶出伏安法依次检测0ppb、1ppb、3ppb、5ppb、10ppb、15ppb的铅离子。针对缓冲溶液的pH值和富集电位进行了条件优化裸电极经浸泡、抛光打磨、电化学预处理后,采用配制的壳聚糖包裹碳纳米管,滴涂法修饰的碳纳米管在pH=4.8和富集时间为300s条件下检测痕量铅的效果最好。对实验结果进行线性拟合,得到线性拟合度为0.997,检测范围为1ppb~152ppb,检出限为0.7ppb。
目 录
1.前言 1
1.1重金属污染的现状及危害 1
1.1.1重金属污染的现状 1
1.1.2重金属铅污染对人体的危害 1
1.2重金属检测技术的研究与发展 1
1.2.1重金属的检测方法 2
1.2.2重金属检测技术的发展 2
1.3.1碳纳米管的简介与发展 3
1.3.2碳纳米管的制备方法 4
1.3.3碳纳米管在电化学领域的应用 5
1.3.4碳纳米管修饰电极对检测Pb2+的应用 5
1.4电化学溶出伏安法 6
1.4.1溶出伏安法的基本理论 6
1.4.2溶出伏安法的定性和定量分析方法 7
1.4.3溶出伏安法的在电化学领域的应用 8
1.5本课题主要研究的内容和意义 8
2.实验部分 10
2.1实验概述 10
2.1.1实验主要药品及仪器 10
2.1.2试剂的配制 11
2.2玻碳 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
电极的处理 12
2.2.1玻碳电极的物理处理 12
2.2.2玻碳电极的电化学预处理 13
2.3玻碳电极检测金属铅的过程 14
2.3.1玻碳电极检测背景溶液 14
2.3.2玻碳电极检测铅 14
2.4碳纳米管修饰玻碳电极检测铅离子的过程 15
2.4.1壳聚糖包裹碳纳米管修饰玻碳电极的预处理 15
2.4.2壳聚糖包裹碳纳米管修饰玻碳电极检测背景溶液 16
2.4.3壳聚糖包裹碳纳米管修饰玻碳电极检测铅 16
3.结果与讨论 17
3.1电极的预处理过程 17
3.1.1电化学预处理过程的优化 17
3.2修饰电极方案的优化 17
3.2.1 DMF分散碳纳米管修饰玻碳电极 17
3.2.2 PDDA分散碳纳米管修饰玻碳电极 18
3.2.3 壳聚糖包裹碳纳米管修饰玻碳电极 18
3.3标准铅离子检测条件的优化 19
3.3.1壳聚糖包裹修饰玻碳电极检测铅的优化 19
3.3.2不同富集时间对修饰电极检测结果的影响 20
3.3.3不同pH值条件对修饰电极检测结果的影响 21
3.4铅离子的检测 22
3.4.1线性范围与检出限 22
4.结论 23
参考文献 24
致谢 25
1.前言
1.1重金属污染的现状及危害
1.1.1重金属污染的现状
由于当代迅速发展的工业市场,重金属正被普遍应用于人类生活中的各个方面,对环境卫生和食品卫生等造成巨大的危胁[1]。伴随当代科技的快速发展,农业,工业,化工业生产不断地推动着社会科学进步发展和人民生活的幸福。快速高产的工业生产给大自然和我们生活造成的污染也越发严重,在人们享受着科学技术给我们带来福利的同时,也要重视其造成的大气污染、过度消费资源等弊端。
1.1.2重金属铅污染对人体的危害
铅(Pb)是一种重金属物质,对人体安全会造成极大的危害。铅存在于生活中的方方面面,比如生活用水中,大气污染中以及日常食用的食物中。金属铅进入人体,会破坏人体消化系统,供血系统,造成人的头晕,口味不佳,缺血,免疫力大跌,血虚,失眠,容易疲乏,注意力涣散等不良症状。体质较弱的婴幼儿避成年人更易发生金属铅中毒是由于此时小孩正处于生长发育时期,大多数身体器官发育还不完全,没有能力去对抗这些有毒害的物质,此外,对铅接触敏感。金属铅过量会使小孩的智力,表达能力,记忆力严重下降,还会使孩子注意力涣散,易怒,身体部位疼痛等症状。更重的是甚至会导致终身疾病围绕,疼痛不止[2]。根据大量研究数据表明,世界各国目前已经有大约30,40个国家开始逐渐不使用含有金属铅的有毒涂料,材料,世界卫生机构和联合国环境总署一起倡导的消灭含有金属铅涂料全球同盟建立为目标,2020年以前在150个国度内禁止使用含有金属铅的涂料。
1.2重金属检测技术的研究与发展
重金属主要指的是比重在5以上的金属(一般来讲密度大于4.5克每立方厘米的金属),当前,主要有钙、锰、锌、铁、镉等等[3]。这当中,重金属污染因其传播广传播途径多而引起人们对这一方面的重视。重金属污染物会通过各种各式的形式进入人体,最终对人体造成无法想象的伤害,因此,检测重金属离子在环境中的含量,是大部分研究学者们的专攻项目。因此Pb2+便是我们本次课题的一个重点检测的研究对象。
1.2.1重金属的检测方法
检测重金属的方法主要包括以下几个方面:
1.酶抑制法
此法的工作原理主要是利用部分酶的活性部位和重金属相结合,让酶活力减弱[4]。将这种检测方法应用到你的实验当中可以非常高效便捷的检测出你所需的重金属,大大提高了你的实验效率。此法在检测金属的研究领域被多次使用[5]。
2.电化学分析法

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