基于壳聚糖/石墨烯纳米复合材料的电化学传感器的构建及对重金属微污染物的快速定量检测研究
发布时间：2023-06-02 01:47
环境安全是人类长期面临的主要挑战,随着我国工业化和城镇化的快速推进,重金属的使用越来越广泛。与废气、废渣等污染不同,重金属在环境中难以降解,只能转移其存在的位置或改变其物理化学形态,并通过食物链在动植物体内逐步富集,最后通过饮食和皮肤接触进入人体造成危害。因此,从环境安全现状和存在的关键问题出发,建立适用于现场快速精准检测水环境中重金属含量的新技术,及时有效地控制和预防重金属污染引起的食源性疾病的发生具有重要的理论价值和现实意义。本文利用电沉积和离子印迹法制备了基于壳聚糖/石墨烯纳米复合材料的修饰电极并用于对Cr(VI)、Cd(II)和Pb(II)重金属离子的测定,采用SEM、TEM、XRD、EDS、FT-IR、CV、EIS、DPV等表征手段对修饰电极的结构、形貌和性能进行了研究;重点考察了pH、单体/模板比例、温度、孵化时间、参杂量对传感器电化学性能的影响,实现了对实际样品中重金属离子的检测。具体研究内容及结果如下:1、利用一步沉积法将石墨烯(GR)、壳聚糖(CS)与Cr(VI)共沉积到金电极(Au)表面,利用戊二醛对沉积材料进行交联,再用EDTA脱除聚合物基体中的Cr(VI)构建了...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 重金属污染现状
1.3 重金属检测方法
1.3.1 光谱法
1.3.2 质谱法
1.3.3 色谱法
1.3.4 电化学法
1.4 电化学传感器
1.4.1 电化学生物传感器
1.4.2 离子印迹传感器
1.4.3 新型纳米材料修饰的电化学传感器
1.4.4 其他类型的电化学传感器
1.5 本文主要研究内容与意义
第二章 壳聚糖/石墨烯离子印迹传感器的制备及对Cr(Ⅵ)的检测研究
2.1 引言
2.2 材料的制备
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.2.3 壳聚糖-石墨烯修饰金电极的制备
2.2.4 表征方法
2.2.5 电化学测试
2.3 材料表征与分析
2.3.1 形貌分析
2.3.2 X射线衍射分析
2.3.3 红外光谱分析
2.3.4 元素组成分析
2.3.5 循环伏安分析
2.3.6 交流阻抗谱分析
2.4 电化学行为分析
2.4.1 沉积时间的影响
2.4.2 单体/模板比例的影响
2.4.3 pH的影响
2.4.4 孵化时间的影响
2.4.5 CS/GR/Au对Cr(Ⅵ)的电化学响应
2.4.6 特异性、重复使用性以及稳定性
2.4.7 对Cr(Ⅵ)实际样本的检测
2.5 小结
第三章 壳聚糖/石墨烯/金纳米粒子离子印迹传感器的构建及对Cd(Ⅱ)的检测研究
3.1 引言
3.2 材料的制备
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.4 壳聚糖-石墨烯/AuNPs修饰玻碳电极的制备
3.2.5 电化学测试
3.3 材料表征与分析
3.3.1 形貌分析
3.3.2 X射线衍射分析
3.3.3 循环伏安扫描分析
3.3.4 交流阻抗分析
3.3.5 DPV响应分析
3.4 电化学行为分析
3.4.1 沉积时间的影响
3.4.2 功能单体-模板离子比例的影响
3.4.3 pH的影响
3.4.4 孵化时间的影响
3.4.5 CS-GR/AuNPs/GCE对Cd(Ⅱ)的电化学响应
3.4.6 特异性、重复使用性以及稳定性
3.4.7 对Cd(Ⅱ)实际样本的检测
3.5 小结
第四章 壳聚糖-石墨烯/AuNPs@MWCNT离子印迹复合膜的制备对Pb(Ⅱ)的检测研究
4.1 引言
4.2 材料的制备
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 CS/GR/AuNPs@MWCNT修饰玻碳电极的制备
4.2.4 电化学测试
4.3 材料表征与分析
4.3.1 形貌分析
4.3.2 X射线衍射分析
4.3.3 循环伏安扫描分析
4.3.4 交流阻抗谱分析
4.4 电化学行为分析
4.4.1 沉积时间的影响
4.4.2 单体-模板比的影响
4.4.3 pH的影响
4.4.4 孵化时间的影响
4.4.5 WMCNT用量的影响
4.4.6 CS-GR/AuNPs@WMCNT/GCE对Pb(Ⅱ)的电化学响应
4.4.7 特异性、重复使用性以及稳定性
4.4.8 对Pb(Ⅱ)的实际样本检测
4.5 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
一、论文
二、专利
本文编号：3827429
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 重金属污染现状
1.3 重金属检测方法
1.3.1 光谱法
1.3.2 质谱法
1.3.3 色谱法
1.3.4 电化学法
1.4 电化学传感器
1.4.1 电化学生物传感器
1.4.2 离子印迹传感器
1.4.3 新型纳米材料修饰的电化学传感器
1.4.4 其他类型的电化学传感器
1.5 本文主要研究内容与意义
第二章 壳聚糖/石墨烯离子印迹传感器的制备及对Cr(Ⅵ)的检测研究
2.1 引言
2.2 材料的制备
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.2.3 壳聚糖-石墨烯修饰金电极的制备
2.2.4 表征方法
2.2.5 电化学测试
2.3 材料表征与分析
2.3.1 形貌分析
2.3.2 X射线衍射分析
2.3.3 红外光谱分析
2.3.4 元素组成分析
2.3.5 循环伏安分析
2.3.6 交流阻抗谱分析
2.4 电化学行为分析
2.4.1 沉积时间的影响
2.4.2 单体/模板比例的影响
2.4.3 pH的影响
2.4.4 孵化时间的影响
2.4.5 CS/GR/Au对Cr(Ⅵ)的电化学响应
2.4.6 特异性、重复使用性以及稳定性
2.4.7 对Cr(Ⅵ)实际样本的检测
2.5 小结
第三章 壳聚糖/石墨烯/金纳米粒子离子印迹传感器的构建及对Cd(Ⅱ)的检测研究
3.1 引言
3.2 材料的制备
3.2.1 实验药品
3.2.2 实验仪器
3.2.4 壳聚糖-石墨烯/AuNPs修饰玻碳电极的制备
3.2.5 电化学测试
3.3 材料表征与分析
3.3.1 形貌分析
3.3.2 X射线衍射分析
3.3.3 循环伏安扫描分析
3.3.4 交流阻抗分析
3.3.5 DPV响应分析
3.4 电化学行为分析
3.4.1 沉积时间的影响
3.4.2 功能单体-模板离子比例的影响
3.4.3 pH的影响
3.4.4 孵化时间的影响
3.4.5 CS-GR/AuNPs/GCE对Cd(Ⅱ)的电化学响应
3.4.6 特异性、重复使用性以及稳定性
3.4.7 对Cd(Ⅱ)实际样本的检测
3.5 小结
第四章 壳聚糖-石墨烯/AuNPs@MWCNT离子印迹复合膜的制备对Pb(Ⅱ)的检测研究
4.1 引言
4.2 材料的制备
4.2.1 实验药品
4.2.2 实验仪器
4.2.3 CS/GR/AuNPs@MWCNT修饰玻碳电极的制备
4.2.4 电化学测试
4.3 材料表征与分析
4.3.1 形貌分析
4.3.2 X射线衍射分析
4.3.3 循环伏安扫描分析
4.3.4 交流阻抗谱分析
4.4 电化学行为分析
4.4.1 沉积时间的影响
4.4.2 单体-模板比的影响
4.4.3 pH的影响
4.4.4 孵化时间的影响
4.4.5 WMCNT用量的影响
4.4.6 CS-GR/AuNPs@WMCNT/GCE对Pb(Ⅱ)的电化学响应
4.4.7 特异性、重复使用性以及稳定性
4.4.8 对Pb(Ⅱ)的实际样本检测
4.5 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
一、论文
二、专利
本文编号：3827429
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3827429.html
