类石墨相氮化碳电极材料的制备及其在镉离子检测中的应用研究

发布时间：2016-12-08 09:47

  本文关键词：类石墨相氮化碳电极材料的制备及其在镉离子检测中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华南理工大学》 2014年

类石墨相氮化碳电极材料的制备及其在镉离子检测中的应用研究

唐跃  

【摘要】：镉是一种毒性极大的重金属，对人类健康和环境造成巨大威胁。因而寻找一种简单、快速、便捷、准确的检测方法具有重大意义。与传统检测方法相比，，电化学分析方法具有灵敏度高、操作简单、成本低廉等优点，近年来备受关注且发展迅速。铋膜电极具有环境友好、与汞膜电极性能相当等优点，成为替代汞膜电极的最佳选择。本文立足类石墨相氮化碳，采用电化学方波溶出伏安法对镉离子进行检测研究，主要工作内容如下： 1.以三聚氰胺为初始原料，采用热缩聚法制备了类石墨相氮化碳（g-C3N4）,并用XRD、SEM进行了表征，结果表明所制备的类石墨相氮化碳晶型良好，为片层堆积结构；将其修饰于玻碳电极表面制成电化学传感器，检测镉离子，结果表明，与裸的玻碳电极相比，g-C3N4修饰电极具有更好的灵敏度。优化了pH、富集电位、富集时间、电极修饰材料负载量等主要实验参数。在最优的实验条件下，镉离子浓度在1.0×10-7-1.4×10-5mol/L范围内，溶出峰电流（IP）与镉离子浓度（c）呈现良好的线性关系，线性方程为IP(μA)=8.03c (μM)-2.00，R为0.9985，检出限为3.3×10-8mol/L。常见无机盐离子的存在对Cd2+检测影响不大。类石墨相氮化碳修饰玻碳电极重现性高，稳定性好。 2.以类石墨相氮化碳修饰玻碳电极为工作电极，采用同位镀铋膜的方法，以方波溶出伏安法研究了Cd2+在镀铋膜的类石墨相氮化碳修饰玻碳电极的电化学行为。优化了铋与镉浓度比、pH、富集时间、富集电位等主要实验参数。在最优的实验条件下，镉离子浓度在0.1μmol/L-10.0μmol/L范围内，溶出峰电流（IP）与镉离子浓度（c）呈现良好的线性关系，线性回归方程为IP(μA)=17.74c (μmol/L)+2.36，相关系数R=0.9983，检出限为5.84×10-9mol/L。常见干扰离子对Cd2+的检测影响不大，修饰电极具有良好的稳定性与重复性，利用自来水进行了回收率实验，结果与原子吸收法接近，证明方法可靠。 3.以类石墨相氮化碳和碳纳米管的复合材料修饰玻碳电极为工作电极，采用方波溶出伏安法研究了Cd2+在修饰电极上的电化学行为。Cd2+在修饰电极上有较好的响应，对影响峰电流的主要实验参数pH、富集时间、富集电位、电极负载量等进行了优化。在最优的实验条件下，镉离子浓度在0.5μmol/L-12.0μmol/L范围内，溶出峰电流（IP）与镉离子浓度（c）呈现良好的线性关系，线性回归方程为IP(μA)=8.59c (μmol/L)-1.82，相关系数R=0.9945，检出限为2.2×10-8mol/L。常见干扰离子对Cd2+的检测影响不大，修饰电极具有良好的稳定性与重复性，制备简单，具有应用到实际环境中检测重金属Cd2+及其他金属离子的潜力。

【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O646.54
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 ;Synthesis,Al~(3+)/Mg~(2+) Intercalation and Structure Study of Graphite-like Carbon Nitride[J];Journal of Materials Science & Technology;2011年03期

2 王影影;;石墨型氮化碳纳米管的模板方法制备[J];济宁学院学报;2009年06期

3 李雪飞;刘伟;詹宝庆;张剑;崔启良;邹广田;;石墨相氮化碳的制备及表征[J];吉林大学学报(理学版);2009年05期

4 谢俊平;卢新;;酶抑制法快速检测食品中重金属研究进展[J];食品研究与开发;2010年08期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘建利;;紫外分光光度法快速分析40%辛硫磷乳油中的辛硫磷[J];安徽农业科学;2008年22期

2 黄莉莉;荧光分析法测定电镀废液与镀铬液中痕量Cr~(6+)[J];表面技术;2005年03期

3 蔡湘雯;肖安国;;新型星形聚膦腈基杂臂聚合物的合成[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2012年02期

4 于晓辉;董相廷;王进贤;杨晓峰;王慧茹;崔启征;;无机／高分子核壳结构纳米粒子的研究进展[J];长春理工大学学报;2006年03期

5 王酉;徐惠;李光;;基于碳纳米管修饰丝网印刷碳糊电极的葡萄糖和尿酸生物传感器[J];传感技术学报;2006年05期

6 刘敬彪;张理兵;黄琦;蔡强;刘辉;何苗;;便携式AChE传感器系统的开发与研究[J];传感技术学报;2008年11期

7 陈晖;李光杨;汪红;王艳;丁桂甫;赵小林;;对流—扩散传质对微电铸镀层均匀性的影响[J];传感器与微系统;2010年08期

8 汪玉凤;刘增伦;王焱;;基于氧电极的乙醇微生物传感器的在线检测系统[J];传感器与微系统;2011年01期

9 陈晖;汪红;李光杨;姚锦元;王艳;丁桂甫;;水平与垂直流动对微电铸镀层均匀性的影响[J];传感器与微系统;2011年06期

10 汪海燕;彭贞;秦国旭;;纳米金/巯基化合物修饰金电极的制备及电化学行为研究[J];巢湖学院学报;2011年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨潇薇;杨培霞;张锦秋;安茂忠;;无氰电镀银工艺及机理研究[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年

2 孔全存;李勇;王琨;刘立强;;精密内孔相贯线处毛刺的可控电解去除工艺[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年

3 陈晖;汪红;李光杨;王艳;姚锦元;丁桂甫;;微结构电铸过程分析与模拟[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年

4 吴伟刚;杨防祖;姚士冰;陈秉彝;郑雪清;周绍民;;柠檬酸盐碱性镀铜的电化学行为研究[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年

5 林键;朱力生;浦辰雨;;近红外吸收光谱技术在炼钢气体检测中的应用[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年

6 李海滨;许茜;胡小峰;马青梅;任东琦;;熔盐电脱氧法制备铌影响因素的研究[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年

7 冯东;王丙莲;梁晓辉;李雪梅;李大海;刘仲惠;;生物传感器在纤维素乙醇测定中的应用[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年

8 王玉珑;刘艳新;彭子峰;;近红外傅立叶变换拉曼光谱(NIR—FT R)在造纸工业中的应用[A];’2008（第十五届）全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2008年

9 白国梁;王均伟;吴腊霞;徐拥军;;锂离子电池微观电极过程探讨[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第24分会：化学电源[C];2014年

10 刘振民;王军威;亢茂青;殷宁;赵雨花;王心葵;谭猗生;朱玉雷;;KF/γ-Al_2O_3催化剂上甘油酯交换合成碳酸甘油酯[A];中国聚氨酯工业协会第十六次年会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 包丽华;控释肥高分子残膜的降解动态及对土壤生物学效应的影响研究[D];山东农业大学;2010年

2 杨爱玲;单个油气包裹体检测技术及应用[D];中国海洋大学;2010年

3 石倩;薄膜电池LiV_3O_8正极材料的结构控制与电化学性能[D];华南理工大学;2010年

4 张凯;不饱和双键化合物与二氧化碳的电羧化反应研究[D];华东师范大学;2011年

5 袁磊;碳气凝胶储能电容电极材料的制备与性能研究[D];中国工程物理研究院;2011年

6 李永宏;冲击加载过程中石英诱导水的晶化效应研究[D];西南交通大学;2011年

7 周冠武;杨树木材木质素含量快速评价及漆酶活化木质素制备纤维板的研究[D];中国林业科学研究院;2011年

8 苏凌浩;钴铝双氢氧化物层状材料的制备、表征及电容性能研究[D];南京航空航天大学;2009年

9 吕江维;硼掺杂金刚石薄膜电极的制备与性能评价[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 宫凯;喷射电沉积法制备多孔金属镍机理、工艺及应用研究[D];南京航空航天大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年

2 朱伟;熔盐法制备LiFePO_4锂离子电池正极材料的研究[D];长沙理工大学;2010年

3 靳晓平;巯基芳香碳糖苷及肽类似物小分子的设计与合成[D];华东理工大学;2011年

4 刘亚伟;离子液体中钛铝合金的电沉积研究[D];昆明理工大学;2010年

5 朱惠钦;新型锂离子电池隔膜的等离子体制备[D];北京印刷学院;2010年

6 赖宇坤;铁钙双核型媒介的间接电化学还原机理及在还原染料染色中的应用[D];东华大学;2011年

7 许丙磊;蒸汽爆破法处理玉米芯半纤维素的研究[D];江南大学;2011年

8 魏雪;锡基合金动力锂电池复合负极制备及其电化学性能研究[D];山东建筑大学;2011年

9 刘记;全钒液流电池双极板流道的优化及流量控制研究[D];吉林大学;2011年

10 曹亮;环空保护液中油井管电偶腐蚀及牺牲阳极研制[D];大连理工大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 陆贻通,沈国清,华银锋;污染环境重金属酶抑制法快速检测技术研究进展[J];安全与环境学报;2005年02期

2 刘京萍;李金;葛兴;;葡萄糖氧化酶抑制法检测食品中镉、锡、铅的残留[J];北京农学院学报;2007年04期

3 翟彤宁,胡常英,王洁,马清河;金属离子对葡萄糖氧化酶活性测定的影响[J];河北省科学院学报;1997年04期

4 周礼恺,张志明,曹承绵,李荣华;土壤的重金属污染与土壤酶活性[J];环境科学学报;1985年02期

5 和文祥,陈会明,朱铭莪;汞镉对游离和固定化脲酶活性的影响[J];土壤学报;2003年06期

6 王振中;张友梅;邓继福;李忠武;;重金属在土壤生态系统中的富集及毒性效应[J];应用生态学报;2006年10期

7 于寿娜;廖敏;黄昌勇;;镉、汞复合污染对土壤脲酶和酸性磷酸酶活性的影响[J];应用生态学报;2008年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 寇冬梅;快速检测重金属离子的酶膜生物传感器及其应用研究[D];西南大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 M.B.McBride;;方解石表面镉离子的化学吸持[J];土壤学进展;1981年03期

2 施庆和;张继先;胡惠容;;镉离子与烟酸根的螯合物的极谱研究[J];化学学报;1981年03期

3 袁瑾;李聪;钟惠民;杨艾蓉;马衡;;镉离子—氨基酸配合物在解释植物体对镉离子解毒机理上的研究[J];氨基酸杂志;1993年02期

4 邵坚;王中;;阳离子壳聚糖对铅、汞、镉离子吸附的研究[J];华北水利水电学院学报;2007年05期

5 李莉;;碳纳米管对污水中镉离子的去除作用[J];材料保护;2008年09期

6 王犇;曹居正;陈艾吉;;纺织品中镉离子暴露评估[J];产业用纺织品;2012年02期

7 胥焕岩,彭明生,刘羽,石和彬;一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究——硅质磷块岩吸附水溶液中镉离子的研究[J];环境污染治理技术与设备;2003年05期

8 冯咏梅,王文华,常秀莲,由翠荣,赵明日;海带吸附镉离子的研究[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2003年03期

9 胥焕岩,刘羽,彭明生;碳羟磷灰石吸附水溶液中镉离子的动力学研究[J];矿物岩石;2004年01期

10 张景义,邓大跃,陈双基;生活垃圾处理产物对水中镉离子吸附的研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨彩虹;崔林静;苏辉;刘辉;;镉离子在水合氧化铁/水界面的吸附特性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

2 易丽;;聚苯乙烯三乙醇胺树脂对镉离子的吸附[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年

3 张军丽;崔运启;潘庆才;;壳聚糖衍生物吸附溶液中镉离子的性能研究[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年

4 石和彬;钟宏;刘羽;胥焕岩;厉红兵;邹晓菲;;羟基磷灰石的形貌特征对镉离子吸附性能的影响[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年

5 母昌考;王春琳;刘帅;;镉离子胁迫对三疣梭子蟹生理活性的影响[A];中国甲壳动物学会第十一届年会暨学术研讨会论文摘要集[C];2011年

6 黄日祥;温蓓;;环丙沙星与镉离子的交互作用对各自生物有效性的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

7 李清彪;刘刚;吴松涛;胡月琳;邓旭;黄益丽;;黄孢展齿革菌对镉离子的吸附机理研究[A];第三届全国传质与分离工程学术会议论文集[C];2002年

8 张之琤;;金铜镉电镀废液中金的回收[A];天津市电镀工程学会第四次学术年会论文集[C];1983年

9 徐弘毅;;菌糠、凹凸棒粘土及其混合物对镉离子吸附能力探究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第11分会：基础化学教育[C];2014年

10 曹哲明;杨健;;鲤鱼镉离子耐受相关基因组DNA甲基化序列的寻找[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 华凌;[N];科技日报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王时光;高精度镉离子原子钟[D];清华大学;2013年

2 郑刘春;玉米秸秆及其纤维素的改性和吸附水体镉离子的机理研究[D];华南理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 兰亚琼;水环境中镉离子与腐殖酸作用特性的研究[D];西安建筑科技大学;2011年

2 赵南南;水中镉离子的吸附去除研究[D];大连理工大学;2011年

3 周堃;镉离子在液膜体系中的传输动力学研究[D];重庆大学;2003年

4 龚璐璐;石煤钠法提钒柱后废液镍、镉离子交换的影响因素研究[D];南昌大学;2013年

5 唐跃;类石墨相氮化碳电极材料的制备及其在镉离子检测中的应用研究[D];华南理工大学;2014年

6 韩锐;羧甲基壳聚糖和菠萝皮渣复配物吸附铜离子和镉离子的特性研究[D];广东海洋大学;2012年

7 马玉洪;深海高效除镉菌株的筛选及其镉去除特性研究[D];山东大学;2012年

8 庞铄权;重金属镉单克隆抗体的制备及其免疫学特性研究[D];浙江林学院;2009年

9 牟永明;镉元素表生地球化学循环及其对植物的影响[D];北京化工大学;2007年

10 纪智慧;湿地植物抗锌、镉离子毒性能力及其去污效果研究[D];中南林业科技大学;2009年

  本文关键词：类石墨相氮化碳电极材料的制备及其在镉离子检测中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：207928