【摘 要】
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目前在全球范围内,重金属污染仍然是热点问题。重金属离子污染对环境产生不可逆转的危害;重金属在器官中积累,无法降解,对人的健康产生严重的影响。目前对于水样中重金属离子检测,电化学方法是一种操作方便、成本较低、且较为成熟的检测方法。丝网印刷电极是一种价格低廉、随取随用的一次性电极。开发一种能够进行现场水样检测的即用即抛便携式重金属离子传感器,具有重要的实际应用价值。本论文制备了一种含铋的丝网印刷电极,
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目前在全球范围内,重金属污染仍然是热点问题。重金属离子污染对环境产生不可逆转的危害;重金属在器官中积累,无法降解,对人的健康产生严重的影响。目前对于水样中重金属离子检测,电化学方法是一种操作方便、成本较低、且较为成熟的检测方法。丝网印刷电极是一种价格低廉、随取随用的一次性电极。开发一种能够进行现场水样检测的即用即抛便携式重金属离子传感器,具有重要的实际应用价值。本论文制备了一种含铋的丝网印刷电极,并将其用于重金属离子的检测,具体内容如下:制备了以PET(聚对苯二甲酸乙二酯)为基底的便携式重金属离子传感器,将其命名为裸丝网印刷电极(Bare SPE)和镀铋丝网印刷电极(Bi/SPE)。对其进行了扫描电子显微镜表征、X射线衍射技术、X射线光电子能谱、拉曼光谱测试,研究了工作电极的结构。Bare SPE在p H为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液,沉积电压为-1.0 V,沉积时间为120 s的条件下对Cd(Ⅱ)进行检测,得到其检测范围为10-50μg/L,检测限为6.90μg/L。对Bare SPE进行重现性和稳定性的测试,结果表明制备的丝网印刷电极在室温下可储存8周,具有良好的稳定性。相对标准偏差为4.33%,具有优异的重现性,为后续的电极改性提供良好的基础。为了提高该电极的灵敏度,向导电碳墨中掺入铋粉,制备了含铋丝网印刷电极为主体的便携式重金属离子传感器(Bi-SPE)。通过电化学活性位点测试,确定其电容值与Bare SPE相比有所增加,具有更大的比表面积。通过实验条件优化,确定最佳实验条件为:导电碳墨与铋粉的质量比为10:1、沉积电压为-1.0 V、缓冲液p H为4.0、沉积时间为150 s。该传感器具有较好的灵敏度,对5μg/L有响应,线性范围为5-50μg/L,检测限为4.80μg/L。对Bi-SPE进行稳定性、重现性和选择性的测试,结果表明同一批次电极检测性能的重现性良好,在室温下可储存8周,具有良好的稳定性。该传感器对大多数金属离子抗干扰能力强,选择性良好。对实际水样进行检测,加标回收率为106.5%,证明制备的Bi-SPE作为一次性的便携式重金属离子传感器,在实际检测中具有良好的应用潜力。
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