基于Fe3O4-rGO纳米复合材料的三价砷检测性能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hustguoguo
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现如今,环境污染对人类健康和生活造成了巨大的危害,尤其是水体中的重金属污染又和我们息息相关。其中,类重金属砷是重金属污染中不可忽视的一种。而在毒性上,三价砷又远远超过了五价砷。水体中砷的检测,一直是环境污染研究的重点。虽然传统方法已经取得了一些成果,但是样品处理过程复杂、仪器昂贵和检测周期长等问题制约了其的进一步发展。与之相比,电化学检测方法就有其独特的优势了。本论文通过Fe3O4-rGO纳米复合材料对玻碳电极进行修饰,在利用电化学方法,对水中的痕量三价砷进行检测,并得到最终的检测结果。主要进行的工作有如下几个方面:1、Fe3O4纳米颗粒对三价砷具有很好的选择性和吸附性,还原氧化石墨烯(rGO)有具有良好的导电性,其层状结构使得具有超大的表面积,让Fe3O4纳米颗粒充分附着。成功制备出了Fe3O4-rGO纳米复合材料,Fe3O4纳米颗粒的粒径约为20nm。利用电子显微镜、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪和电化学工作站等仪器,进行了一系列的物性表征和电化学表征,得到了相关的物理和化学性质。2、利用Fe3O4-rGO纳米复合材料对玻碳电极进行修饰,并选择方波伏安法进行电化学测试。在最终的检测结果中,可以发现,峰值电流响应信号远远超过其他论文,约为其7倍,这也有利于提高信号的抗干扰性。而且在最重要的灵敏度和线性范围上,分别为2.15μA/ppb和1-20ppb,与其他论文相比,也是各有优劣。最后,计算得出的检测限是1.19ppb,也远远达到了WHO所规定的10ppb的标准。3、为了模拟真实水样检测时的情形,进行了干扰性实验,结果发现误差仅为1%左右,也比其他论文要优异。在随后的稳定性和重复性实验中,误差分别为1%左右和0.5%左右,为将来在实际检测中的应用提供了可行性。
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