功能化碳材料的设计与电化学应用
发布时间：2024-02-14 02:41
鉴于环境治理刻不容缓，饮用水中微污染物的检测是当前最富有挑战性的前沿课题之一。纳米碳材料在电子传导能力和吸附能力等方面都具备常规材料无法比拟的优势，而且与电化学这种高效灵敏的方法相结合，实现对饮用水中微污染物的检测。 本论文以纳米碳材料为主线，设计合成了具有高效吸附性的功能化纳米碳材料，并应用于水中微污染物的电化学检测；同时探索纳米碳材料的吸附行为与其电化学行为的关系。主要内容包括： 1.合成氧气等离子体活化多壁碳纳米管(po-MWCNTs)和氨气等离子体活化多壁碳管(pn-MWCNTs)，并制备相应的两种修饰电极，通过对比二者对硝基芳香化合物的检测结果，研究了不同数量的硝基基团和不同的官能团在碳管表面所导致不同的电化学响应的机理，探索吸附行为与电化学行为之间的联系。 2.利用pn-MWCNTs对饮用水中的超痕量锌、镉、铜、汞进行同时检测和选择性检测以及金属离子相互干扰检测，并对检测机理进行研究探索。 3.碳微球-聚吡咯修饰丝网印刷电极结合了聚吡咯和碳微球在电化学检测重金属离子方面的优势，选择性识别具有特异性结合能力的Pb(II)和Hg(II)。 4.在前三个体系的基础上，以氧气等离子...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 电化学方法检测微污染物
1.2.1 电分析化学的发展和应用
1.2.2 电化学方法在微污染物检测中的应用
1.3 纳米材料
1.3.1 纳米碳材料
1.3.2 纳米碳材料在电化学中的应用
1.4 本论文选题思路、研究内容及创新点
1.4.1 本文选题思路
1.4.2 本文研究内容
1.4.3 本文的创新点
参考文献
第2章 等离子体活化多壁碳管对硝基芳香化合物的电化学响应和机理探讨
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 等离子体活化碳管与修饰电极的制备
2.2.3 电化学表征
2.2.4 电化学实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 等离子体活化多壁碳纳米管的表征
2.3.2 硝基芳香化合物的电化学行为
2.3.3 实验条件的优化选择
2.3.4 TNT, DNT 和 4-NT 在修饰电极上的电化学响应
2.3.5 等离子体活化碳管修饰电极对硝基芳香化合物的检测
2.3.6 等离子体活化碳管修饰电极与硝基芳香化合物作用机理
2.4 本章小结
参考文献
第3章 氨气等离子体活化多壁碳管对多种重金属离子的电化学检测和机理探讨
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 等离子体活化碳管与修饰电极的制备
3.2.3 电化学表征
3.2.4 电化学实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 等离子体活化多壁碳纳米管的表征
3.3.2 氨气等离子体活化碳管修饰电极对金属离子检测的初探
3.3.3 实验条件的优化选择
3.3.4 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的单独检测
3.3.5 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的同时检测
3.3.6 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的检测的机理探讨
3.3.7 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的检测的稳定性
3.3.8 实际水样检测
3.4 本章小结
参考文献
第4章 碳微球-聚吡咯功能化材料的设计和对饮用水中重金属离子的选择性检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验装置
4.2.3 制备 CNSs, PPy 和 PPy-CNSs 纳米复合材料
4.2.4 修饰电极的制备
4.2.5 电化学实验
4.2.6 表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚吡咯、碳微球以及复合材料的表征
4.3.2 聚吡咯、碳微球以及复合材料的电化学表征
4.3.3 实验条件的优化选择
4.3.4 实验机理的探讨
4.3.5 铅、汞离子的选择性检测
4.4 本章小结
参考文献
第5章 基于电化学方法的等离子体活化碳管对金属离子的吸附行为研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂
5.2.2 等离子体活化碳管合成与修饰电极的制备
5.2.3 电化学表征
5.2.4 电化学实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 伏安法监测富集过程
5.3.2 铅离子的吸附饱和时间研究
5.3.3 铅离子在氧气活化等离子体修饰电极上的吸附行为
5.4 本章小结
参考文献
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
在读期间发表论文
本文编号：3897611
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 电化学方法检测微污染物
1.2.1 电分析化学的发展和应用
1.2.2 电化学方法在微污染物检测中的应用
1.3 纳米材料
1.3.1 纳米碳材料
1.3.2 纳米碳材料在电化学中的应用
1.4 本论文选题思路、研究内容及创新点
1.4.1 本文选题思路
1.4.2 本文研究内容
1.4.3 本文的创新点
参考文献
第2章 等离子体活化多壁碳管对硝基芳香化合物的电化学响应和机理探讨
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 等离子体活化碳管与修饰电极的制备
2.2.3 电化学表征
2.2.4 电化学实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 等离子体活化多壁碳纳米管的表征
2.3.2 硝基芳香化合物的电化学行为
2.3.3 实验条件的优化选择
2.3.4 TNT, DNT 和 4-NT 在修饰电极上的电化学响应
2.3.5 等离子体活化碳管修饰电极对硝基芳香化合物的检测
2.3.6 等离子体活化碳管修饰电极与硝基芳香化合物作用机理
2.4 本章小结
参考文献
第3章 氨气等离子体活化多壁碳管对多种重金属离子的电化学检测和机理探讨
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 等离子体活化碳管与修饰电极的制备
3.2.3 电化学表征
3.2.4 电化学实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 等离子体活化多壁碳纳米管的表征
3.3.2 氨气等离子体活化碳管修饰电极对金属离子检测的初探
3.3.3 实验条件的优化选择
3.3.4 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的单独检测
3.3.5 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的同时检测
3.3.6 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的检测的机理探讨
3.3.7 Pn-WMCNTs GCE 对四种金属离子的检测的稳定性
3.3.8 实际水样检测
3.4 本章小结
参考文献
第4章 碳微球-聚吡咯功能化材料的设计和对饮用水中重金属离子的选择性检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 实验装置
4.2.3 制备 CNSs, PPy 和 PPy-CNSs 纳米复合材料
4.2.4 修饰电极的制备
4.2.5 电化学实验
4.2.6 表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚吡咯、碳微球以及复合材料的表征
4.3.2 聚吡咯、碳微球以及复合材料的电化学表征
4.3.3 实验条件的优化选择
4.3.4 实验机理的探讨
4.3.5 铅、汞离子的选择性检测
4.4 本章小结
参考文献
第5章 基于电化学方法的等离子体活化碳管对金属离子的吸附行为研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 化学试剂
5.2.2 等离子体活化碳管合成与修饰电极的制备
5.2.3 电化学表征
5.2.4 电化学实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 伏安法监测富集过程
5.3.2 铅离子的吸附饱和时间研究
5.3.3 铅离子在氧气活化等离子体修饰电极上的吸附行为
5.4 本章小结
参考文献
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
在读期间发表论文
本文编号：3897611
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