液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究

发布时间：2017-12-30 04:28

本文关键词：液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究　出处：《哈尔滨工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：伴随着人类的文明和工业的发展,人们物质生活质量得以提高,但随之而来的还有土壤的有机与无机污染、空气污染和水资源污染等一系列环境问题。对水中痕量成分的检测以及含量的确定,是人们解决水污染问题时迫切想要得知的信息。检测水中痕量金属元素的方法目前可大致分为两个类别:电化学法、光谱及质谱技术。而光谱及质谱技术又可以细分为原子吸收光谱法、分光度法、原子发射光谱法等。原子发射光谱法是目前的研究热门,而其中的液体阴极辉光放电方法,由于仪器的小型轻便、操作简单,对金属检测的稳定性好、灵敏度高等优点,被深入研究。液体阴极辉光放电系统是指将待测样液作为放电的阴极,在外电场激发下产生等离子体,通过对其光谱进行分析,可得到待测样液中金属元素的发射谱线。但是,在一些方面的研究还不够详细,如对不同金属元素的光谱特性进行分析,金属元素探测的最佳条件选取,以及浓度测量标准曲线的稳定性。并且对于该系统的其它应用领域(比如光催化材料的等离子体改性)研究也较少。为了解决上述问题,本论文自行设计制作了一套液体阴极辉光放电系统,并应用该系统对水中金属元素进行检测,进而讨论了具体的检测机理。并且首次应用该系统对光催化材料进行处理,提高了光催化材料的催化活性,使其对水中有机污染物的降解加快。具体研究内容如下:(1)叙述了国内外对液体阴极辉光放电装置改进的研究进展,概括了该装置在元素探测方面的研究现状。(2)自行设计制作了液体阴极辉光放电装置,对产生的等离子体进行光谱特性分析,评估了装置的稳定性,进而对等离子体进行了物理诊断。(3)设计实验探究装置的检测机理,并提出了自己的观点。在该装置的最佳探测条件下,对水中Ca、Mg、Cu、Mn、Al、Zn、Fe、Hg、Cd和Ni共10种金属元素进行痕量检测,采用内标法绘制金属元素的浓度标准曲线,并计算出装置对该元素的检测限。(4)制备了以碳膜为基底的二氧化钛光催化材料,首次应用该装置对光催化材料表面处理,获得了增强的光催化性能。结合测试结果,探究了等离子体表面改性增强碳膜光催化性能的原因。
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【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X832;O657.3

【参考文献】