碳纤维微电极溶出伏安法快速检测镉【字数：14795】
本文介绍了一种简单的碳纤维电极制作方法，确定了碳纤维预处理的步骤，采用差示脉冲溶出伏安法，实现了对重金属镉的快速而准确的检测。本课题优化了碳纤维微电极的制作步骤，对背景溶液进行了选择。电极制作选择焊接的方法制成碳纤维微电极。检测所用的背景溶液为用1mmol.L-1的NH4Cl溶液配制成的10mmol.L-1的Na2SO3溶液，pH为6.3。检测时主要的设置参数富集电位为-1.1V，富集时间为400s，静置时间为10s，电化学溶出范围为-1.1V~0V。对一系列标准溶液检测得标准曲线方程为i=1.145×10-8c+1.754×10 -8，线性相关系数为0.9969，线性范围为0.5ppb~120ppb，检出限为0.2ppb(S/N=3)。使用该方法对实际水样中的镉进行了检测，结果为1.35ppb。
目录
1.前言 1
1.1重金属污染的现状和危害 1
1.1.1重金属污染的现状 1
1.1.2重金属污染对环境和人的危害 1
1.2重金属检测技术的发展和研究 2
1.2.1光谱分析法在重金属检测中的应用 2
1.2.2色谱分析在重金属检测中的应用 4
1.2.3电化学分析在重金属检测中的应用 5
1.3电化学传感器的简介 6
1.3.1电化学传感器的原理 6
1.3.2电化学传感器的分类 6
1.3.3碳纤维微电极的概述 7
1.4电化学溶出伏安法的介绍 7
1.5本课题的主要研究内容和意义 8
2.实验部分 9
2.1实验概述 9
2.1.1实验主要仪器及主要试剂 9
2.1.2实验主要试剂的配制 10
2.2碳纤维的预处理 11
2.3修饰电极的制备 11
2.3.1碳纤维电极制备 11
2.3.2电极性能检测 12
2.4碳纤维电极检测重金属 13
2.4.1差示脉冲溶出伏安法检测镉离子 13
3.结果和讨论 15
3.1电极的预处理与制备的条件优化 15
3.1.1碳纤维预处理的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
条件优化 15
3.1.2修饰电极的制备条件优化 16
3.2修饰电极检测重金属的条件优化 18
3.2.1背景溶液的选择 18
3.2.2检测条件的优化 20
3.2.3电极修饰的优化 22
3.3碳纤维电极对重金属镉的检测 24
3.3.1线性范围和检测限 24
3.3.2选择性、重复性与稳定性 26
3.4实际应用碳纤维电极检测镉 26
3.4.1差示脉冲溶出伏安法检测湖水中的镉离子 26
4.结论 27
参考文献 28
致谢 30
1.前言
1.1重金属污染的现状和危害
1.1.1重金属污染的现状
世界经济飞速发展，离不开化学的助力，工业生产利用化学知识，日常生活需要化学产品，重金属离子由此流入我们赖以生存的环境中，易迁移、难降解，极易在动植物体内富集，进而通过水、食物、皮肤、空气影响人类身体健康[1]。就近10年来看，重金属超标并对人类生命造成伤害的事件不胜枚数。环境污染是全球问题，而重金属污染目前也已经成为全社会关注的焦点之一。我国是重金属污染较为严重的国家，在狠抓严抓工业生产污染排放问题的当下，重金属污染仍然问题严重，一方面固体废物的沉积和水体中的重金属浓度的不断变化导致水生态重金属污染堪忧，另一方面以往固体废物的不当处置和重金属污染的迁移带来土壤中重金属处置困难。据2006年土壤调查显示每年重金属污染致使粮食损失至少200亿元。治理水生态的重金属问题是一项需要长期坚持的大工程[2]。
1.1.2重金属污染对环境和人的危害
重金属及其化合物存在土壤、水源中，不仅直接污染了环境，而且威胁着人体健康。重金属污染迁移扩散，范围扩大，在环境中持久稳定地存在，通过食物链在人体中积累，造成慢性中毒，危害人体健康。除去地壳运动等自然因素，重金属污染主要是由工业、农业、生活这三个方面造成的。为了经济发展，各国加强工业发展，自20世纪起，采矿业、冶炼业、电池制品、化学制品不断发展，如今，也是重金属污染重点防控行业。随着环保意识和健康意识的增强，人类关注重金属污染现状，并对检测重金属污染进行深入研究。表1.1介绍了几种重金属离子的污染来源、限量和危害[3]。
表1.1 重金属的污染来源、限量和危害
名称
污染来源
WHO限量(mg.L1)
重金属危害
铅
尾气排放、涂料、化妆品、染发剂、膨化食品、冶炼、电镀等
0.05
神经系统失调、贫血症、肾损伤等
汞
工业废水、仪表厂、贵金属冶炼、齿科材料、化妆品、燃煤等
0.001
误食，破坏神经；急性汞中毒，诱发肝炎和血尿等
镉
炼锌工业、镉电镀工业、采矿、工业废水、废旧电池、蘑菇等
0.005
干扰酶系统、高血压、骨痛病、损害肝脏等
砷
炼砷、防腐剂、杀虫剂、肥料、废水、皮革行业、燃煤等
0.05
消化系统失调、引起皮肤癌、干扰神经系统等
铬
制革工业、电镀废水、铬盐制造、印染工业、冶金废渣等
0.05
致畸性、贫血、肾炎、神经炎、肺炎、胃溃疡等
铜
铜锌矿开采、电镀废水、冶炼烟尘、钢铁生产、机器制造等
1.3
误食后，上腹疼痛、恶心、呕吐、腹泻等
目录
1.前言 1
1.1重金属污染的现状和危害 1
1.1.1重金属污染的现状 1
1.1.2重金属污染对环境和人的危害 1
1.2重金属检测技术的发展和研究 2
1.2.1光谱分析法在重金属检测中的应用 2
1.2.2色谱分析在重金属检测中的应用 4
1.2.3电化学分析在重金属检测中的应用 5
1.3电化学传感器的简介 6
1.3.1电化学传感器的原理 6
1.3.2电化学传感器的分类 6
1.3.3碳纤维微电极的概述 7
1.4电化学溶出伏安法的介绍 7
1.5本课题的主要研究内容和意义 8
2.实验部分 9
2.1实验概述 9
2.1.1实验主要仪器及主要试剂 9
2.1.2实验主要试剂的配制 10
2.2碳纤维的预处理 11
2.3修饰电极的制备 11
2.3.1碳纤维电极制备 11
2.3.2电极性能检测 12
2.4碳纤维电极检测重金属 13
2.4.1差示脉冲溶出伏安法检测镉离子 13
3.结果和讨论 15
3.1电极的预处理与制备的条件优化 15
3.1.1碳纤维预处理的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
条件优化 15
3.1.2修饰电极的制备条件优化 16
3.2修饰电极检测重金属的条件优化 18
3.2.1背景溶液的选择 18
3.2.2检测条件的优化 20
3.2.3电极修饰的优化 22
3.3碳纤维电极对重金属镉的检测 24
3.3.1线性范围和检测限 24
3.3.2选择性、重复性与稳定性 26
3.4实际应用碳纤维电极检测镉 26
3.4.1差示脉冲溶出伏安法检测湖水中的镉离子 26
4.结论 27
参考文献 28
致谢 30
1.前言
1.1重金属污染的现状和危害
1.1.1重金属污染的现状
世界经济飞速发展，离不开化学的助力，工业生产利用化学知识，日常生活需要化学产品，重金属离子由此流入我们赖以生存的环境中，易迁移、难降解，极易在动植物体内富集，进而通过水、食物、皮肤、空气影响人类身体健康[1]。就近10年来看，重金属超标并对人类生命造成伤害的事件不胜枚数。环境污染是全球问题，而重金属污染目前也已经成为全社会关注的焦点之一。我国是重金属污染较为严重的国家，在狠抓严抓工业生产污染排放问题的当下，重金属污染仍然问题严重，一方面固体废物的沉积和水体中的重金属浓度的不断变化导致水生态重金属污染堪忧，另一方面以往固体废物的不当处置和重金属污染的迁移带来土壤中重金属处置困难。据2006年土壤调查显示每年重金属污染致使粮食损失至少200亿元。治理水生态的重金属问题是一项需要长期坚持的大工程[2]。
1.1.2重金属污染对环境和人的危害
重金属及其化合物存在土壤、水源中，不仅直接污染了环境，而且威胁着人体健康。重金属污染迁移扩散，范围扩大，在环境中持久稳定地存在，通过食物链在人体中积累，造成慢性中毒，危害人体健康。除去地壳运动等自然因素，重金属污染主要是由工业、农业、生活这三个方面造成的。为了经济发展，各国加强工业发展，自20世纪起，采矿业、冶炼业、电池制品、化学制品不断发展，如今，也是重金属污染重点防控行业。随着环保意识和健康意识的增强，人类关注重金属污染现状，并对检测重金属污染进行深入研究。表1.1介绍了几种重金属离子的污染来源、限量和危害[3]。
表1.1 重金属的污染来源、限量和危害
名称
污染来源
WHO限量(mg.L1)
重金属危害
铅
尾气排放、涂料、化妆品、染发剂、膨化食品、冶炼、电镀等
0.05
神经系统失调、贫血症、肾损伤等
汞
工业废水、仪表厂、贵金属冶炼、齿科材料、化妆品、燃煤等
0.001
误食，破坏神经；急性汞中毒，诱发肝炎和血尿等
镉
炼锌工业、镉电镀工业、采矿、工业废水、废旧电池、蘑菇等
0.005
干扰酶系统、高血压、骨痛病、损害肝脏等
砷
炼砷、防腐剂、杀虫剂、肥料、废水、皮革行业、燃煤等
0.05
消化系统失调、引起皮肤癌、干扰神经系统等
铬
制革工业、电镀废水、铬盐制造、印染工业、冶金废渣等
0.05
致畸性、贫血、肾炎、神经炎、肺炎、胃溃疡等
铜
铜锌矿开采、电镀废水、冶炼烟尘、钢铁生产、机器制造等
1.3
误食后，上腹疼痛、恶心、呕吐、腹泻等
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