石墨烯/L-半胱氨酸/Bi膜电极对Cd 2+ 和Pb 2+ 同时检测的研究

发布时间：2021-06-09 01:11

　　重金属离子如Cd²⁺和Pb²⁺等从工业生产中随废水排放出来,对环境造成了极大的污染,威胁着人类的健康,因此,定量检测水体中重金属离子的含量具有重要意义。与其他检测重金属离子的方法相比,电化学检测方法具有灵敏度高、选择性好、成本低廉、操作方便等优点。本论文采用滴涂法和静电吸附法制备了石墨烯/L-半胱氨酸/Bi膜玻碳电极,并对相关条件进行了优化。在最优条件下,采用石墨烯/L-半胱氨酸/Bi膜玻碳电极分别对Cd²⁺、Pb²⁺进行了检测,并对这两种离子进行了同时检测。实验结果表明,用石墨烯/L-半胱氨酸/Bi膜玻碳电极能够检测出Cd²⁺的溶出峰和Pb²⁺的溶出峰。石墨烯/L-半胱氨酸/Bi膜玻碳电极检测Cd²⁺时,溶出峰电流与Cd²⁺浓度呈线性关系,线性范围为0.5μg/L-110μg/L,检出限为0.90μg/L;该电极检测Pb²⁺时,线性范围为10μg/L-80μg/L,检出限为0.96μg/L... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1-巯基十一烷酸修饰后的金纳米粒子检测Pb2+[34]

传统的荧光传感器是基于两种物质相互作用而产生了可测量的信号变化。如图1-2a）所示为两种反应物通过共价键相连，通过分析光学信号响应从而定量分析待测物浓度。另一机理如图 1-2b）所示，即为当待测物的络合常数大于原结合物的络合常数时，待测物将原结合物置换出来。但由于镉、铅、汞、铜等重金属离子可以作为荧光淬灭剂，使得在检测过程中易发生荧光淬灭，这就为荧光法检测重金属离子带来挑战[35]。其中一个典型的例子是荧光法检测铜离子。铜离子由于具有顺磁性使得荧光探针发生淬灭，为荧光法检测带来不便。相对于传统的荧光传感器，荧光剂量计的研究受到了广大学者的关注[36]。荧光剂量计的工作示意图如图 1-2c）、d）。图 1-2 传统荧光传感器和荧光剂量计的工作示意图[37]通过计量分子和目标分析物发生不可逆的反应，产生可观察到的信号，这种信号具有累积效应，所以信号和分析物的浓度直接相关。更加重要的是，荧光剂量计得到的荧光产物不会与重金属离子发生络合作用，这样就有效避免了金属离子使荧光探针淬灭的不足。荧光剂量计和重金属离子结合后的荧光产物还会发生颜色及吸收波长的变化，需要将其与比色法相结合。

图 1-3 电感耦合等离子体质谱法的工作示意图[39].5 表面增强拉曼光谱法表面增强拉曼光谱已经被广泛应用在生物化学传感器的研发和临床诊至今已有报道其在重金属离子检测方面的应用[41]。虽然表面增强拉曼供分析物的光谱指纹特征，但不能直接检测重金属离子。解决这个问是利用功能化的纳米结构有机配体特异性结合重金属离子。表面增强拉曼光谱提供了关于化学元素及其化学存在形式的信息，由式的重金属对人类或动物具有不同的毒性，因此表面增强拉曼光谱为毒理学研究提供了重要的参考。.6 电化学法电化学方法检测重金属离子是通过检测待测物质电化学信号的改变从金属离子的浓度。与光学传感器利用探测器采集传感信号不同，电化


本文编号：3219600