用于海水与淡水环境的Ir/Ir（OH） x -pH传感器的研制与应用
发布时间：2021-09-16 23:06
随着大气CO2含量的逐年上升,海洋这一巨大的碳库吸收了大量的CO2,导致海洋酸化。同时,湖泊的富营养化进程也在连年加剧,多项研究表明,湖泊酸碱度与藻类的繁殖息息相关。因此,对水体pH进行准确高效的在线测量在海洋观测与环境监测领域具有重要意义。本文利用电化学方法,在常温下仅用一步制备了 Ir/Ir（OH）x-pH电极。利用S U-70环境扫描电镜对电极进行表征分析发现,Ir丝表面覆盖有一层直径约为50-200nm的颗粒组成的薄膜。为模拟海水与淡水环境,分别利用3.5%NaCl配制的pH标准溶液与商业pH标准溶液对电极进行性能标定。结果显示,两种环境下电极均具有良好的能斯特响应,斜率k为59.52-56.14mV/pH,相关系数R2大于0.99,且响应时间短,表现稳定,有4个月以上的使用寿命,在淡水中具有pH 2-12的响应范围。本文对pH传感器在海水与淡水中的应用进行了重点研究。将电极集成于自制电化学传感器后,首先将其应用于美国Newport Harbor海域。为检测传感器的准确性,将其与Sea-Bird 911 plus CTD绑定,一同入水。经过一系列的数据处理过程后,得到该海域的p...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１美国夏威夷莫纳罗亚山大气Ｃ０２及阿罗哈表层海洋ｐＨ和ｐＣ０２的变??
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进行［５８］。因此，这种方法不适用于水体的在线检测［５８］。??基于Ｈ＋试剂分析法，Ｂｅｌｌｅｒｂｙ等［６（）］利用吸收式光纤传感器检测海水ｐＨ值，??检测装置［５８］如图１．４所示，检测采用百里酚试剂和海水反应的方法。指示剂和海??水通过特殊设计的泵在玻璃接头内混合，光源采用海洋光学公司的ＬＳ－１型钨卤??素光源，光源照射指示剂和海水的混合溶液，参比光和检测光最后通过海洋光学??公司的ＳＤ－１０００型分光光度计，并通过计算机采集吸收光谱，计算海水的ｐＨ值。??该系统具有较好的测量精度，可达到０．００１［５８］。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋酸化研究进展[J]. 贺仕昌,张远辉,陈立奇,林奇,李伟. 海洋科学. 2014(06)
[2]海洋酸化及其与海洋生物及生态系统的关系[J]. 唐启升,陈镇东,余克服,戴民汉,赵美训,柯才焕,黄天福,柴扉,韦刚健,周力平,陈立奇,宋佳坤,BARRY James,吴亚平,高坤山. 科学通报. 2013(14)
[3]海洋酸化生态学研究进展[J]. 汪思茹,殷克东,蔡卫君,王东晓. 生态学报. 2012(18)
[4]水体中溶解性无机碳检测方法及影响因素研究[J]. 李木桂,潘伟斌. 广东化工. 2012(10)
[5]海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响研究进展[J]. 张成龙,黄晖,黄良民,刘胜. 生态学报. 2012(05)
[6]中国湖泊富营养化影响因素研究——基于中国22个湖泊实证分析[J]. 吴锋,战金艳,邓祥征,林英志. 生态环境学报. 2012(01)
[7]高首鲟背听侧核电感受神经元在电场刺激下的反应特性(英文)[J]. 张旭光,Hendrik Herzog,宋佳坤,王晓杰,范纯新,郭弘艺. Neuroscience Bulletin. 2011(06)
[8]太湖水体水温垂向分层特征及其影响因素[J]. 赵林林,朱广伟,陈元芳,李未,朱梦圆,姚昕,蔡琳琳. 水科学进展. 2011(06)
[9]宝鸡市金渭湖富营养化评价及治理措施[J]. 王欢. 水资源与水工程学报. 2011(05)
[10]海洋酸化研究进展[J]. 胡祎,肖瑜,彭雪妍,张敏,章波,李中秋. 水科学与工程技术. 2011(01)
博士论文
[1]基于纳米材料的电化学传感器及其应用研究[D]. 崔敏.北京理工大学 2014
[2]新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用[D]. 杨善丽.湖南大学 2014
[3]用于海洋酸化/海底热液等海洋环境的微电极的研制与应用[D]. 丁茜.浙江大学 2014
[4]太湖蓝藻水华中长期动态及其与相关环境因子的研究[D]. 刘霞.华中科技大学 2012
[5]我国湖泊富营养化和营养物磷基准与控制标准研究[D]. 揣小明.南京大学 2011
硕士论文
[1]太湖水华蓝藻上浮特征及其机理研究[D]. 吴凯.南京大学 2011
[2]北京城市河湖水体富营养化与蓝藻水华研究[D]. 刘靖.首都师范大学 2005
[3]电化学传感器的研究[D]. 郭萌.天津大学 2005
[4]浅水湖泊沉积物—水界面磷的行为特征与环境风险评价[D]. 张斌亮.华东师范大学 2004
本文编号：3397456
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１美国夏威夷莫纳罗亚山大气Ｃ０２及阿罗哈表层海洋ｐＨ和ｐＣ０２的变??
?龙感湖??图１．２太湖、巢湖、龙感湖的１月与１０月ｐＨ值对比??北京城市河湖水体ｐＨ在２００３年４月至２００４年１０月中的变化如图１．３所示??［４４］。ｐＨ在８．０－９．０之间浮动，平均值为８．６３，表明水体呈微碱性。水体偏碱性和??土壤性质有关，我国土壤盐饱和度北方高于南方，因此北方水体的ｐＨ值高于南??方水体。据测定，２００３年北京城市河湖长河水系值普遍高于２００４年。研究中，??观察到北京城市河湖７、８、９、１０月份的优势种中蓝藻门的种类占绝大部分，与??河湖水体ｐＨ值的升高有一定的关系。??Ｒ?＾?＋长河水系??Ｌ?／?＋团城湖??７．８?＊??７．６?－??７４??Ｉ?Ｉ?Ｉ?■?ｔ?里?Ｉ?Ｉ?Ｉ?■?Ｉ?Ｉ?｜?Ｉ?＞??图１．３?２００３、２００４年北京城市河湖水体变化曲线??６??
进行［５８］。因此，这种方法不适用于水体的在线检测［５８］。??基于Ｈ＋试剂分析法，Ｂｅｌｌｅｒｂｙ等［６（）］利用吸收式光纤传感器检测海水ｐＨ值，??检测装置［５８］如图１．４所示，检测采用百里酚试剂和海水反应的方法。指示剂和海??水通过特殊设计的泵在玻璃接头内混合，光源采用海洋光学公司的ＬＳ－１型钨卤??素光源，光源照射指示剂和海水的混合溶液，参比光和检测光最后通过海洋光学??公司的ＳＤ－１０００型分光光度计，并通过计算机采集吸收光谱，计算海水的ｐＨ值。??该系统具有较好的测量精度，可达到０．００１［５８］。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋酸化研究进展[J]. 贺仕昌,张远辉,陈立奇,林奇,李伟. 海洋科学. 2014(06)
[2]海洋酸化及其与海洋生物及生态系统的关系[J]. 唐启升,陈镇东,余克服,戴民汉,赵美训,柯才焕,黄天福,柴扉,韦刚健,周力平,陈立奇,宋佳坤,BARRY James,吴亚平,高坤山. 科学通报. 2013(14)
[3]海洋酸化生态学研究进展[J]. 汪思茹,殷克东,蔡卫君,王东晓. 生态学报. 2012(18)
[4]水体中溶解性无机碳检测方法及影响因素研究[J]. 李木桂,潘伟斌. 广东化工. 2012(10)
[5]海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响研究进展[J]. 张成龙,黄晖,黄良民,刘胜. 生态学报. 2012(05)
[6]中国湖泊富营养化影响因素研究——基于中国22个湖泊实证分析[J]. 吴锋,战金艳,邓祥征,林英志. 生态环境学报. 2012(01)
[7]高首鲟背听侧核电感受神经元在电场刺激下的反应特性(英文)[J]. 张旭光,Hendrik Herzog,宋佳坤,王晓杰,范纯新,郭弘艺. Neuroscience Bulletin. 2011(06)
[8]太湖水体水温垂向分层特征及其影响因素[J]. 赵林林,朱广伟,陈元芳,李未,朱梦圆,姚昕,蔡琳琳. 水科学进展. 2011(06)
[9]宝鸡市金渭湖富营养化评价及治理措施[J]. 王欢. 水资源与水工程学报. 2011(05)
[10]海洋酸化研究进展[J]. 胡祎,肖瑜,彭雪妍,张敏,章波,李中秋. 水科学与工程技术. 2011(01)
博士论文
[1]基于纳米材料的电化学传感器及其应用研究[D]. 崔敏.北京理工大学 2014
[2]新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用[D]. 杨善丽.湖南大学 2014
[3]用于海洋酸化/海底热液等海洋环境的微电极的研制与应用[D]. 丁茜.浙江大学 2014
[4]太湖蓝藻水华中长期动态及其与相关环境因子的研究[D]. 刘霞.华中科技大学 2012
[5]我国湖泊富营养化和营养物磷基准与控制标准研究[D]. 揣小明.南京大学 2011
硕士论文
[1]太湖水华蓝藻上浮特征及其机理研究[D]. 吴凯.南京大学 2011
[2]北京城市河湖水体富营养化与蓝藻水华研究[D]. 刘靖.首都师范大学 2005
[3]电化学传感器的研究[D]. 郭萌.天津大学 2005
[4]浅水湖泊沉积物—水界面磷的行为特征与环境风险评价[D]. 张斌亮.华东师范大学 2004
本文编号：3397456
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