氯离子传感技术的研究

发布时间：2021-05-08 21:37

　　工业用水对氯离子含量有严格要求。核动力系统蒸汽发生器所需的高纯水循环冷却动力系统,对高纯水质有严格的指标限制,水中氯离子含量要求甚至达到10-7mol.L-1量级,以免使设备中的蒸汽叶片发生挂渣、传热管腐蚀。水质要求的提高依赖于各项指标的分析监测方法。检测氯离子的方法有滴定法,分光光度法,原子吸收法,离子电极法等,其中离子电极法以其设备简单,成本低,操作方便快捷,且能连续测定,测量范围广,对测试样品无污染等优点越来越被人重视。本文基于能斯特方程原理,研制全固态氯离子电极。主要研究内容如下:通过在玻碳电极表面电聚合生成聚3,4-乙撑二氧噻吩（PEDOT）固态接触层制备全固态氯离子选择性电极。研究表明生长的棍状PEDOT的电极比随意生长形态PEDOT以及无固态接触层电极拥有更大的电容以及更小的传荷电阻。制备的全固态氯离子电极检测下限达到10-4.7mol·L-1量级对氯离子选择性良好,重复性测试相对标准差在0.15%以内,稳定性好。通过对两电极体系与三电极体系的对比,发现氯离子电极在三电极体系下的检测更加稳定。通过制备氯离子传感器,搭建外设电路,建立氯离子检测系统,通过与Thermo20S... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 水污染现状
        1.1.2 氯离子检测的重要性
    1.2 氯离子检测方法
    1.3 离子电极的发展现状及分类
    1.4 本文研究内容
第二章 离子选择性电极
    2.1 离子选择性电极结构
    2.2 离子选择性电极的工作原理
    2.3 离子选择性电极评估指标
        2.3.1 检测下限
        2.3.2 选择性系数
        2.3.3 重复性
        2.3.4 稳定性
    2.4 本章小结
第三章 全固态氯离子选择性电极的研究
    3.1 实验原理
    3.2 实验操作
        3.2.1 实验器材与试剂
        3.2.2 电极的制备
        3.2.3 全固态氯离子选择性电极的性能验证
    3.3 本章小结
第四章 电极检测系统的稳定性研究
    4.1 实验原理
        4.1.1 两电极检测系统
        4.1.2 三电极检测系统
    4.2 实验操作
        4.2.1 实验器材与试剂
        4.2.2 计时电势法测量双系统下电极稳定性
        4.2.3 pH对两种系统的下氯离子检测的影响
        4.2.4 温度对两种系统的下氯离子检测的影响
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 氯离子检测系统
    5.1 系统总体设计
    5.2 氯离子传感器
    5.3 外设电路硬件设计
        5.3.1 电源电路
        5.3.2 滤波放大电路
        5.3.3 A/D转换电路
        5.3.4 显示电路
    5.4 系统软件
        5.4.1 软件整体架构
        5.4.2 软件设计流程
        5.4.4 AD程序设计
        5.4.5 LCD显示程序设计
    5.5 氯离子检测系统实验设计
        5.5.1 对比实验
        5.5.2 误差分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师简介
作者简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书


【参考文献】：
期刊论文
[1]全固态离子选择性电极研究进展[J]. 安清波,贾菲,许佳楠,李风华,牛利.  中国科学:化学. 2017(05)
[2]硝酸银比浊法测定软化水中氯离子的研究[J]. 贾波,祁欣,陈芃樾.  热能动力工程. 2017(01)
[3]硝酸银滴定法测定水中氯离子含量的方法[J]. 张宁,郭德立.  山东交通科技. 2016(06)
[4]测定工业机器人位置特性的误差不确定度分析[J]. 王智源,朱刚.  电子测量技术. 2016(09)
[5]基于Pt100的红外干燥箱动态温度补偿方法研究[J]. 凌菁,滕召胜,张凯旋.  电子测量与仪器学报. 2016(04)
[6]氨气敏电极测值与能斯特方程关系的应用[J]. 张朔,李建,薛京州.  广州化工. 2016(02)
[7]新型EEG检测干电极设计制备和测试研究[J]. 盖淑萍,刘军涛,刘欣阳,王力,蔡新霞.  仪器仪表学报. 2016(01)
[8]基于三电极体系余氯检测传感器的研究[J]. 曾永权,陈娟.  电子测量技术. 2015(11)
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[10]System20modeling20based20measurement20error20analysis20of20digital20sun20sensors[J]. WEI M insong,XING Fei,WANG Geng,YOU Zheng.  Instrumentation. 2015(01)

硕士论文
[1]聚3，4-乙撑二氧噻吩（PEDOT）电致变色薄膜的制备及性能研究[D]. 张航川.哈尔滨工业大学 2015
[2]硝酸根离子电极的开发与研究[D]. 宋小娟.江南大学 2014
[3]基于两电极体系的水质参数检测系统设计与实验研究[D]. 蔡佩君.浙江大学 2014
[4]阴离子表面活性剂离子选择性膜电极的研制与应用[D]. 刘必心.中国日用化学工业研究院 2008



本文编号：3176041