【摘 要】
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重金属离子的污染问题,一直受到人们的关注,这些金属离子往往在很低浓度下就具有破坏作用而影响生态环境甚至危及人类健康,因此需要对重金属离子进行监控,以控制其对环境和人体危害。相较于传统监控和检测重金属离子的方法（如吸收光谱法等）耗时长、费用高等缺陷,电化学分析法在检测重金属离子具有便捷、价格低廉、运用范围广的优势。本论文基于生物质碳选择性吸附重金属离子的原理,运用电化学分析方法,以提高灵敏度、增加线
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重金属离子的污染问题,一直受到人们的关注,这些金属离子往往在很低浓度下就具有破坏作用而影响生态环境甚至危及人类健康,因此需要对重金属离子进行监控,以控制其对环境和人体危害。相较于传统监控和检测重金属离子的方法（如吸收光谱法等）耗时长、费用高等缺陷,电化学分析法在检测重金属离子具有便捷、价格低廉、运用范围广的优势。本论文基于生物质碳选择性吸附重金属离子的原理,运用电化学分析方法,以提高灵敏度、增加线性范围和降低检出限为目标,分别设计并构建了三种电化学传感器:（1）橡木碳BC复合纳米Au电化学传感器,采用一步法高温制备而成,通过SEM和XRD等物理表征对其观测形貌、物质鉴别和分析组成,再采用SWV检测方法对金属离子Cd2+、Pb2+和Hg2+进行同时检测,在最优条件下,得到其检测范围均为2.5～7.5μM,线性关系分别为y=3.09（±0.154）CCd-5.52（±0.755）和y=4.53（±0.213）CPb-5.15（±0.901）,检测限（LOD）分别为7.33×10-7 M和5.97×10-7M（S/N=3）,线性相关系数R~2分别为0.999和0.995,灵敏度为别为54.2μA·μM-1·cm-2和79.5μA·μM-1·cm-2。将该传感器应用于湖水和鲜黄瓜样品检测,实验结果表明回收率达标。（2）橡木碳BC负载四氧化三铁Fe3O4和离子液体IL电化学传感器,水热法合成Fe3O4,超声法将三者材料复合,采用SEM、XRD和FTIR等物理表征对其形貌观测、物质鉴别和组成分析,再使用SWV法对金属离子Cd2+、Pb2+和Hg2+进行同时检测,在最优条件下,得到线性检测范围均为:2.5～20μM,线性拟合关系分别为y=5.29（±0.134）CCd-12.6（±1.35）、y=7.13（±0.277）CPb-6.71（±3.61）和y=3.42（±0.129）CHg-5.34（±1.61）;线性相关系数R~2分别为0.995,0.995和0.994;检出限（LOD）分别为7.66×10-7、1.51×10-6和1.41×10-7 M（S/N=3）;灵敏度分别为91.2μA·μM-1·cm-2、123μA·μM-1·cm-2和59.0μA·μM-1·cm-2。将该传感器应用于湖水和鲜黄瓜样品检测,实验结果表明回收率达标。（3）橡木碳BC复合离子液体IL制备CILE碳糊电极,并提出一种便携式电化学传感装置,探究裸玻碳电极和碳糊电极析氢电位的差异,实验结果表明裸玻碳电极的析氢电位为-1.22 V,碳糊电极的析氢电位为-0.84 V;并利用该装置使用SWV检测方法对金属离子Cd2+、Pb2+和Hg2+进行同时检测,在最优条件下,得到其检测范围均为0.5～6μM,线性关系分别为y=9.96（±0.266）CCd+0.873（±0.894）、y=17.2（±0.576）CPb+4.96（±2.10）和y=7.15（±0.320）CHg+9.33（±1.19）,检测限（LOD）分别为8.98×10-8 M、4.99×10-7 M和4.99×10-7 M（S/N=3）,线性相关系数R~2分别为0.995、0.995和0.998,灵敏度为别为48.8μA·μM-1·cm-2、84.3μA·μM-1·cm-2和35.0μA·μM-1·cm-2。将该传感器应用于湖水和鲜黄瓜样品检测,实验结果表明回收率达标。
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