电化学传感器在大气羟基自由基测定中的研究和应用
发布时间：2021-01-09 04:06
羟基自由基（·OH）是大气对流层中的主要活性物质,浓度极低但却决定了几乎所有污染物的大气寿命和二次污染的出现,快速灵敏地测量大气中·OH的浓度有助于准确预测大气的自净能力和次生大气污染物的形成,寻找有效的治理大气污染的方法,是打赢蓝天保卫战必须攻克的难题。电化学方法快速、灵敏、可用于在线测定,在大气·OH测定中具有潜在的应用价值。本论文致力于寻找快速、简便、高灵敏的电化学方法,缩短采样时间,提高检测大气·OH的速度。论文主要以水杨酸作为探针分子,基于水杨酸与·OH定量、可控地反应生成具有电化学活性的2,5-二羟基苯甲酸（2,5-DHBA）,通过检测2,5-DHBA的电化学信号建立了一系列测定·OH的电化学方法,研究了这些电化学方法对大气中·OH检测的可行性,论文的主要研究内容和结果如下:（1）使用2,5-DHBA作为模板分子,通过电化学聚合方法制备了 2,5-DHBA分子印迹聚合物（MIPs）修饰的玻碳电极（GCE）。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）,电化学阻抗等技术对MIPs/GCE进行表征。采用差分脉冲伏安法（DPV）检测该MIPs/GCE电化学传感器对溶液中电活性物质2,5-D...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
缩写注释
第一章 绪论
1.1 大气羟基自由基
1.1.1 大气中羟基自由基的研究背景与研究意义
1.1.2 大气中羟基自由基的性质
1.1.3 大气中羟基自由基的寿命
1.2 常见的羟基自由基捕捉剂
1.2.1 染料类捕捉剂
1.2.2 5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO）
1.2.3 络合物捕捉剂
1.2.4 羧酸类捕捉剂
1.2.5 其他捕捉剂
1.3 大气羟基自由基检测技术研究与进展
1.3.1 激光诱导荧光法（LIF）和气体膨胀激光诱导荧光法（FAGE）
1.3.2 差分吸收光谱法（DOAS）
1.3.3 化学离子质谱法（CIMS）
1.3.4 其他方法
1.3.5 电化学方法在羟基自由基测定中的进展
1.4 本论文的选题依据及创新点
第二章 电聚合分子印迹膜电化学传感器的构建及其对大气羟基自由基的测定
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 材料试剂和实验仪器
2.2.2 分子印迹聚合物（MIPs）和非印迹聚合物（NIPs）修饰电极的制备和电化学测量
2.2.3 MIPs修饰电极对大气·OH的测定
2.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
2.3 结果与讨论
2.3.1 MIPs/GCE的制备
2.3.2 传感器表征
2.3.3 MIPs/GCE对·OH检测的可行性研究
2.3.4 MIPs/GCE传感器制备与检测条件优化
2.3.5 MIPs/GCE对2,5-二羟基苯甲酸的电化学检测性能
2.3.6 MIPs/GCE对大气·OH的测定研究
2.4 结论
第三章 基于分子印迹聚合物功能化石墨烯电化学传感器的大气羟基自由基测定研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 材料试剂和实验仪器
3.2.2 MIPs和NIPs功能化石墨烯修饰电极的制备及电化学测定
3.2.3 基于MIPs功能化石墨烯的电化学传感器大气中·OH的测定
3.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 分子印迹基底材料的选择
3.3.2 传感器表征
3.3.2.1 rGO和MIPs/rGO的形貌表征
3.3.2.2 GCE和rGO/GCE的电化学表征
3.3.3 MIPs/rGO电化学传感器制备及·OH测定可行性研究
3.3.4 MIPs/rGO/GCE传感器制备与检测参数的优化
3.3.5 MIPs/rGO/GCE对2,5-二羟基苯甲酸的电化学检测性能
3.3.6 MIPs/rGO/GCE对大气·OH的测定研究
3.4 结论
第四章 基于水杨酸功能化碳纤维纸（CFP）的电化学传感器构建及其对大气羟基自由基的测定研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 材料试剂和实验仪器
4.2.2 CFP的活化与水杨酸功能化
4.2.3 功能化的CFP对大气中·OH的测定
4.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
4.3 结果与讨论
4.3.1 活化CFP的表征
4.3.2 水杨酸功能化的CFP（sc-hrCFP）检测·OH的可行性及优势
4.3.3 CFP活化时间的优化
4.3.4 sc-hrCFP对2,5-二羟基苯甲酸的电化学测定研究
4.3.5 sc-hrCFP对大气·OH的测定
4.4 结论
第五章 基于纳米金胶（AuNPs）修饰碳纤维纸（CFP）的大气中羟基自由基的电化学测定研究与应用
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 材料试剂和实验仪器
5.2.2 AuNPs的合成
5.2.3 AuNPs-CFP的制备
5.2.4 AuNPs-CFP的表征
5.2.5 AuNPs-CFP对大气中·OH电化学测定研究
5.2.6 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
5.3 结果与讨论
5.3.1 AuNPs-CFP的表征
5.3.2 AuNPs-CFP检测·0H的可行性
5.3.3 AuNPs修饰CFP的条件优化
5.3.4 2,5-二羟基苯甲酸在AuNPs-CFP上的电化学行为研究
5.3.5 AuNPs-CFP对2,5-二羟基苯甲酸的测定研究
5.3.6 AuNPs-CFP对大气·OH的测定研究
5.4 结论
第六章 基于有机共价框架材料COF （TpBD）功能化CFP的电化学传感器构建及其对大气中羟基自由基的测定研究
6.1 引言
6.2 实验方法
6.2.1 材料试剂和实验仪器
6.2.2 COF （TpBD）-CFP的制备
6.2.2.1 CFP的亲水处理与氨基修饰
6.2.2.2 COF（TpBD）-CFP的合成
6.2.3 大气中·OH的电化学检测
6.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
6.3 结果与讨论
6.3.1 COF（TpBD）-CFP的表征
6.3.2 COF（TpBD）-CFP检测·OH的可行性
6.3.3 COF（TpBD）-CFP对2,5-二羟基苯甲酸的电化学测定研究
6.3.4 COF（TpBD）-CFP对大气·OH的测定研究
6.4 结论
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢
本文编号：2965936
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
缩写注释
第一章 绪论
1.1 大气羟基自由基
1.1.1 大气中羟基自由基的研究背景与研究意义
1.1.2 大气中羟基自由基的性质
1.1.3 大气中羟基自由基的寿命
1.2 常见的羟基自由基捕捉剂
1.2.1 染料类捕捉剂
1.2.2 5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO）
1.2.3 络合物捕捉剂
1.2.4 羧酸类捕捉剂
1.2.5 其他捕捉剂
1.3 大气羟基自由基检测技术研究与进展
1.3.1 激光诱导荧光法（LIF）和气体膨胀激光诱导荧光法（FAGE）
1.3.2 差分吸收光谱法（DOAS）
1.3.3 化学离子质谱法（CIMS）
1.3.4 其他方法
1.3.5 电化学方法在羟基自由基测定中的进展
1.4 本论文的选题依据及创新点
第二章 电聚合分子印迹膜电化学传感器的构建及其对大气羟基自由基的测定
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 材料试剂和实验仪器
2.2.2 分子印迹聚合物（MIPs）和非印迹聚合物（NIPs）修饰电极的制备和电化学测量
2.2.3 MIPs修饰电极对大气·OH的测定
2.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
2.3 结果与讨论
2.3.1 MIPs/GCE的制备
2.3.2 传感器表征
2.3.3 MIPs/GCE对·OH检测的可行性研究
2.3.4 MIPs/GCE传感器制备与检测条件优化
2.3.5 MIPs/GCE对2,5-二羟基苯甲酸的电化学检测性能
2.3.6 MIPs/GCE对大气·OH的测定研究
2.4 结论
第三章 基于分子印迹聚合物功能化石墨烯电化学传感器的大气羟基自由基测定研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 材料试剂和实验仪器
3.2.2 MIPs和NIPs功能化石墨烯修饰电极的制备及电化学测定
3.2.3 基于MIPs功能化石墨烯的电化学传感器大气中·OH的测定
3.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 分子印迹基底材料的选择
3.3.2 传感器表征
3.3.2.1 rGO和MIPs/rGO的形貌表征
3.3.2.2 GCE和rGO/GCE的电化学表征
3.3.3 MIPs/rGO电化学传感器制备及·OH测定可行性研究
3.3.4 MIPs/rGO/GCE传感器制备与检测参数的优化
3.3.5 MIPs/rGO/GCE对2,5-二羟基苯甲酸的电化学检测性能
3.3.6 MIPs/rGO/GCE对大气·OH的测定研究
3.4 结论
第四章 基于水杨酸功能化碳纤维纸（CFP）的电化学传感器构建及其对大气羟基自由基的测定研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 材料试剂和实验仪器
4.2.2 CFP的活化与水杨酸功能化
4.2.3 功能化的CFP对大气中·OH的测定
4.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
4.3 结果与讨论
4.3.1 活化CFP的表征
4.3.2 水杨酸功能化的CFP（sc-hrCFP）检测·OH的可行性及优势
4.3.3 CFP活化时间的优化
4.3.4 sc-hrCFP对2,5-二羟基苯甲酸的电化学测定研究
4.3.5 sc-hrCFP对大气·OH的测定
4.4 结论
第五章 基于纳米金胶（AuNPs）修饰碳纤维纸（CFP）的大气中羟基自由基的电化学测定研究与应用
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 材料试剂和实验仪器
5.2.2 AuNPs的合成
5.2.3 AuNPs-CFP的制备
5.2.4 AuNPs-CFP的表征
5.2.5 AuNPs-CFP对大气中·OH电化学测定研究
5.2.6 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
5.3 结果与讨论
5.3.1 AuNPs-CFP的表征
5.3.2 AuNPs-CFP检测·0H的可行性
5.3.3 AuNPs修饰CFP的条件优化
5.3.4 2,5-二羟基苯甲酸在AuNPs-CFP上的电化学行为研究
5.3.5 AuNPs-CFP对2,5-二羟基苯甲酸的测定研究
5.3.6 AuNPs-CFP对大气·OH的测定研究
5.4 结论
第六章 基于有机共价框架材料COF （TpBD）功能化CFP的电化学传感器构建及其对大气中羟基自由基的测定研究
6.1 引言
6.2 实验方法
6.2.1 材料试剂和实验仪器
6.2.2 COF （TpBD）-CFP的制备
6.2.2.1 CFP的亲水处理与氨基修饰
6.2.2.2 COF（TpBD）-CFP的合成
6.2.3 大气中·OH的电化学检测
6.2.4 荧光光谱分析法对大气·OH的测定
6.3 结果与讨论
6.3.1 COF（TpBD）-CFP的表征
6.3.2 COF（TpBD）-CFP检测·OH的可行性
6.3.3 COF（TpBD）-CFP对2,5-二羟基苯甲酸的电化学测定研究
6.3.4 COF（TpBD）-CFP对大气·OH的测定研究
6.4 结论
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢
本文编号：2965936
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