含硝基化合物在类普鲁士蓝化学修饰电极上的电化学行为及分析应用研究

论文摘要

化学修饰电极是电化学及电分析化学研究的热点领域之一。在制备修饰电极的诸多材料中,以普鲁士蓝为代表的多核金属铁氰化物以其良好的化学和电化学性质,在包括催化、电化学传感器、功能材料、离子识别、固态电池和分子磁性等领域得到了广泛的应用。基于上述原因,本文的研究主旨在于研究新型的多核铁氰化物修饰电极,提高其电催化活性和分析测定性能,并拓宽它在电分析化学中的应用范围。本文采用电化学沉积法制备了铕离子掺杂的类普鲁士蓝化学修饰电极（Eu-PB/GC/CME）。建立了相关物质的检测方法,并将该电极成功的应用于环境水样中硝基酚类化合物和硝苯地平药物的电催化还原以及含量的分析测定。本论文共分为三部分,包括五章:第一部分:绪论该部分主要综述了以下几方面:（1）硝基酚废水的物化性质及危害、含硝基苯酚废水的处理方法（2）硝基苯酚在不同材料化学修饰电极上电化学行为及其含量测定方法。（3）普鲁士蓝及类普鲁士蓝材料化学修饰电极的特点、性质及其制备方法;重点归纳总结了类普鲁士蓝修饰电极的分析应用研究现状,并对稀土元素铁氰化物化学修饰电极在电化学分析中的发展趋势和应用进行了远景展望。这部分共引用文献129篇。第二部分:铕离子掺杂类普鲁士蓝化学修饰电极上硝基酚的电化学行为及分析应用研究Ⅰ:通过电沉积法将掺杂稀土Eu3+的类普鲁士蓝修饰在玻碳电极表面,研究了对硝基苯酚在制备的Eu-PB/GC/CME上的电催化还原作用及分析测定,并且初步探讨了该修饰电极上对硝基苯酚的还原机理。Ⅱ:利用制备的Eu-PB/GC/CME化学修饰电极探究其对2,4-二硝基苯酚的电催化还原行为,该电极用于模拟废水样中2,4-二硝基苯酚的测定,回收率为97.3%～103.0 %。Ⅲ:研究了2,4,6-三硝基苯酚在Eu-PB/GC/CME上的电化学行为,在优化的条件下三硝基苯酚的还原电流与浓度在4.0×10-5～2.0×10-3mol/L和2.0×10-7～2.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为4.0×10-8 mol/L。用示差脉冲伏安法对黄河水样中三硝基苯酚进行测定,回收率为97.7%～103.3 %。第三部分铕离子掺杂类普鲁士化学修饰电极上硝苯地平的分析应用研究研究了Eu-PB/GC/CME对硝苯地平的电催化还原作用,在优化的条件下硝苯地平的还原电流与浓度在2.0×10-7～4.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限（3σ）为4.0×10-8 mol/L ,对NIF药片进行了测定,结果较好。最后初步探讨了该修饰电极上硝苯地平的还原机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 综述
• 1 含硝基苯酚废水处理的发展状况
• 1.1 硝基苯酚的物化性质及危害
• 1.2 含硝基苯酚废水的处理方法
• 1.2.1 物理法处理含硝基苯酚废水
• 1.2.2 化学法处理含硝基苯酚废水
• 1.2.3 生物法处理含硝基苯酚废水
• 1.2.4 含硝基苯酚废水的液膜处理法
• 1.3 硝基酚的常见测定方法
• 1.4 硝基苯酚在化学修饰电极上的电化学行为
• 2 普鲁士蓝及类普鲁士蓝化学修饰电极
• 2.1 普鲁士蓝（Prussian Blue PB）修饰电极
• 2.1.1 普鲁士蓝的结构和性质
• 2.1.2 普鲁士蓝修饰电极的电化学性质
• 2.1.3 普鲁士蓝化学修饰电极的应用
• 2.2 过渡金属铁氰化物类普鲁士蓝修饰电极
• 2.2.1 过渡金属铁氰化物修饰电极的制备
• 2.2.2 多核过渡金属铁氰化物修饰电极的应用
• 2.3 稀土铁氰化物修饰电极
• 2.3.1 多核金属铁氰化物修饰电极发展的新趋向
• 3 本论文的研究目的、意义和主要的工作内容
• 参考文献
• 第二部分 硝基酚在类普鲁士蓝化学修饰电极上的电化学行为及分析应用
• Ⅰ对硝基苯酚在铕离子掺杂类普鲁士蓝化学修饰电极上的电化学行为及分析测定
• 1 实验部分
• 1.1 仪器与试剂
• 1.2 电极制备
• 2 结果与讨论
• 2.1 PNP在Eu-PB/GCE上的循环伏安特性
• 2.2 扫描速率对峰电流和峰电位的影响
• 2.3 底液种类、峰电位与pH 的关系
• 2.4 修饰层厚度的影响
• 2.5 标准曲线
• 2.6 干扰试验
• 2.7 模拟废水和实际水样的测定
• 2.8 电极的稳定性及重现性
• 2.9 反应机理初步讨论
• 3 结论
• 参考文献
• Ⅱ类普鲁士蓝化学修饰电极上2,4-二硝基苯酚的电催化还原与分析应用研究
• 1 实验部分
• 2 结果与讨论
• 2.1 修饰电极上2,4-二硝基苯酚的循环伏安行为
• 2.2 扫描速率的影响
• 2.3 支持电解质的选择
• 2.4 修饰层厚度的影响
• 2.5 线性范围与检出限
• 2.6 干扰试验
• 2.7 模拟废水的测定
• 2.8 电极重现性与稳定性
• 3 结论
• 参考文献
• Ⅲ 铕离子掺杂类普鲁士蓝化学修饰电极对2,4,6-三硝基苯酚的电催化还原与分析应用研究
• 1 实验部分
• 1.1 仪器和试剂
• 1.2 电极制备
• 2 结果与讨论
• 2.1 Eu-PB电极上三硝基苯酚的电催化作用
• 2.2 扫描速率的影响
• 2.3 测定底液的选择
• 2.4 修饰层厚度的影响
• 2.5 标准曲线
• 2.6 干扰试验
• 2.7 环境水样的测定
• 2.8 电极性能
• 3 结论
• 参考文献
• 第三部分 硝苯地平在类普鲁士蓝化学修饰电极上的电化学行为及分析测定
• 1 引言
• 2 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 电极制备
• 2.3 实验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 NIF在Eu-PB修饰电极上的电化学行为
• 3.2 扫描速率对峰电流和峰电位的影响
• 3.3 峰电位与pH 的关系
• 3.4 支持电解质及其浓度的选择
• 3.5 Eu-PB 膜厚度的影响
• 3.6 标准曲线
• 3.7 干扰试验
• 3.8 样品分析测定
• 3.9 反应机理初步讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 发表论文目录
• 致谢