本文主要研究内容
作者文阁玲（2019）在《新型N-RGO/MnO2复合材料的制备及其电化学检测汞的性能研究》一文中研究指出：重金属污染已经成为全球性的问题,Hg(Ⅱ)被认为是环境中最危险的污染物之一,即使在极低浓度下也会对人体健康产生危害,Hg(Ⅱ)在生态系统中的不断积累会引起饮用水和食品的污染。世界卫生组织(WHO)将饮用水Hg(Ⅱ)的可接受限度定为30.0 nM,因此实现对Hg(Ⅱ)准确、快速和高灵敏的检测具有重要意义。电化学分析方法中的方波伏安(SWV)技术已成为检测无机Hg(Ⅱ)的最有力技术之一。近年来,石墨烯和石墨烯基纳米复合材料由于其具备较大的比表面积和高导电性,常被用作电化学检测电极修饰材料,以实现对重金属汞离子的有效检测。对石墨烯进行改性,如引入其他元素如N元素等从而提高其电化学性能也是研究的一个热点。金属氧化物MnO2是一种环境友好且低成本的材料,在传感器,超级电容器,电池和电化学等领域均有广泛研究。因此,本课题拟将非金属元素N引入到石墨烯与MnO2复合材料中从而提高其检测性能。本文将二维纳米材料与电化学分析技术结合在一起,从石墨烯材料出发,将非金属元素氮掺杂至石墨烯和MnO2复合材料中进行研究,通过氮元素掺杂至复合材料中,增加反应活性位点,进一步提高复合材料的性能。并将N-RGO/MnO2修饰于电极表面构筑出RGO/MnO2-GCE传感器并用来初步探究其电化学性能且将其用于重金属离子Hg(Ⅱ)的检测中。主要研究内容包括以下几个部分:(1)利用Hummers法合成了氧化石墨烯,然后使用化学法将氧化石墨烯和对苯二胺水浴合成了氨基化石墨烯材料。以高锰酸钾和氨基化石墨烯为原料,采用水热法合成了N-RGO/MnO2复合材料。并且通过XRD、XPS、SEM、TEM等表征技术对复合材料进行了结构和形貌分析。结果表明:氮元素成功掺杂至复合材料中,附着在石墨烯材料上的MnO2是具备较大比表面积的δ型二氧化锰。该复合材料呈现出的较大的比表面积,为后续的电化学检测打下良好的基础。(2)将制备好的N-RGO/Mn02纳米复合材料修饰到打磨好的玻碳电极上,在最优化实验条件下,将其运用到汞离子的电化学检测分析中。实验表明,该修饰电极可以对汞离子有较高的电化学响应,说明该传感器可以实现汞离子快速高效的检测,检测灵敏度为72.16μA/μM,检测限为0.0414nM(3σ方法)。该修饰电极展现出较好的稳定性和重复性并可用于实际水样分析。(3)结合之前的工作,我们提出将N元素引入至石墨烯与CeO2的复合物中去研究其电化学检测Hg(Ⅱ)的性能。同样利用水热法制备出N-RGO/CeO2纳米复合材料。该材料的电化学性能较好,比裸玻碳电极、纯二氧化铈和RGO/CeO2修饰的电极表现出更高的灵敏度,且该构造电极具备长期稳定性,重复性好。总而言之,将功能化的NH2-RGO材料分别与MnO2、CeO2复合,获得复合材料,为纳米材料的设计提供了新的思路。提出以N-RGO/MnO2、N-RGO/CeO2复合材料构筑的新型纳米敏感界面来实现Hg(Ⅱ)的检测。材料制备方法简单,通过N元素掺杂,能加强金属氧化物和石墨烯之间的连接,从而提高电荷分离率和电子转移速度,增加活性位点,增加材料的吸附性能,丰富了重金属离子检测的研究。
Abstract
chong jin shu wu ran yi jing cheng wei quan qiu xing de wen ti ,Hg(Ⅱ)bei ren wei shi huan jing zhong zui wei xian de wu ran wu zhi yi ,ji shi zai ji di nong du xia ye hui dui ren ti jian kang chan sheng wei hai ,Hg(Ⅱ)zai sheng tai ji tong zhong de bu duan ji lei hui yin qi yin yong shui he shi pin de wu ran 。shi jie wei sheng zu zhi (WHO)jiang yin yong shui Hg(Ⅱ)de ke jie shou xian du ding wei 30.0 nM,yin ci shi xian dui Hg(Ⅱ)zhun que 、kuai su he gao ling min de jian ce ju you chong yao yi yi 。dian hua xue fen xi fang fa zhong de fang bo fu an (SWV)ji shu yi cheng wei jian ce mo ji Hg(Ⅱ)de zui you li ji shu zhi yi 。jin nian lai ,dan mo xi he dan mo xi ji na mi fu ge cai liao you yu ji ju bei jiao da de bi biao mian ji he gao dao dian xing ,chang bei yong zuo dian hua xue jian ce dian ji xiu shi cai liao ,yi shi xian dui chong jin shu gong li zi de you xiao jian ce 。dui dan mo xi jin hang gai xing ,ru yin ru ji ta yuan su ru Nyuan su deng cong er di gao ji dian hua xue xing neng ye shi yan jiu de yi ge re dian 。jin shu yang hua wu MnO2shi yi chong huan jing you hao ju di cheng ben de cai liao ,zai chuan gan qi ,chao ji dian rong qi ,dian chi he dian hua xue deng ling yu jun you an fan yan jiu 。yin ci ,ben ke ti ni jiang fei jin shu yuan su Nyin ru dao dan mo xi yu MnO2fu ge cai liao zhong cong er di gao ji jian ce xing neng 。ben wen jiang er wei na mi cai liao yu dian hua xue fen xi ji shu jie ge zai yi qi ,cong dan mo xi cai liao chu fa ,jiang fei jin shu yuan su dan can za zhi dan mo xi he MnO2fu ge cai liao zhong jin hang yan jiu ,tong guo dan yuan su can za zhi fu ge cai liao zhong ,zeng jia fan ying huo xing wei dian ,jin yi bu di gao fu ge cai liao de xing neng 。bing jiang N-RGO/MnO2xiu shi yu dian ji biao mian gou zhu chu RGO/MnO2-GCEchuan gan qi bing yong lai chu bu tan jiu ji dian hua xue xing neng ju jiang ji yong yu chong jin shu li zi Hg(Ⅱ)de jian ce zhong 。zhu yao yan jiu nei rong bao gua yi xia ji ge bu fen :(1)li yong Hummersfa ge cheng le yang hua dan mo xi ,ran hou shi yong hua xue fa jiang yang hua dan mo xi he dui ben er an shui yu ge cheng le an ji hua dan mo xi cai liao 。yi gao meng suan jia he an ji hua dan mo xi wei yuan liao ,cai yong shui re fa ge cheng le N-RGO/MnO2fu ge cai liao 。bing ju tong guo XRD、XPS、SEM、TEMdeng biao zheng ji shu dui fu ge cai liao jin hang le jie gou he xing mao fen xi 。jie guo biao ming :dan yuan su cheng gong can za zhi fu ge cai liao zhong ,fu zhao zai dan mo xi cai liao shang de MnO2shi ju bei jiao da bi biao mian ji de δxing er yang hua meng 。gai fu ge cai liao cheng xian chu de jiao da de bi biao mian ji ,wei hou xu de dian hua xue jian ce da xia liang hao de ji chu 。(2)jiang zhi bei hao de N-RGO/Mn02na mi fu ge cai liao xiu shi dao da mo hao de bo tan dian ji shang ,zai zui you hua shi yan tiao jian xia ,jiang ji yun yong dao gong li zi de dian hua xue jian ce fen xi zhong 。shi yan biao ming ,gai xiu shi dian ji ke yi dui gong li zi you jiao gao de dian hua xue xiang ying ,shui ming gai chuan gan qi ke yi shi xian gong li zi kuai su gao xiao de jian ce ,jian ce ling min du wei 72.16μA/μM,jian ce xian wei 0.0414nM(3σfang fa )。gai xiu shi dian ji zhan xian chu jiao hao de wen ding xing he chong fu xing bing ke yong yu shi ji shui yang fen xi 。(3)jie ge zhi qian de gong zuo ,wo men di chu jiang Nyuan su yin ru zhi dan mo xi yu CeO2de fu ge wu zhong qu yan jiu ji dian hua xue jian ce Hg(Ⅱ)de xing neng 。tong yang li yong shui re fa zhi bei chu N-RGO/CeO2na mi fu ge cai liao 。gai cai liao de dian hua xue xing neng jiao hao ,bi luo bo tan dian ji 、chun er yang hua shi he RGO/CeO2xiu shi de dian ji biao xian chu geng gao de ling min du ,ju gai gou zao dian ji ju bei chang ji wen ding xing ,chong fu xing hao 。zong er yan zhi ,jiang gong neng hua de NH2-RGOcai liao fen bie yu MnO2、CeO2fu ge ,huo de fu ge cai liao ,wei na mi cai liao de she ji di gong le xin de sai lu 。di chu yi N-RGO/MnO2、N-RGO/CeO2fu ge cai liao gou zhu de xin xing na mi min gan jie mian lai shi xian Hg(Ⅱ)de jian ce 。cai liao zhi bei fang fa jian chan ,tong guo Nyuan su can za ,neng jia jiang jin shu yang hua wu he dan mo xi zhi jian de lian jie ,cong er di gao dian he fen li lv he dian zi zhuai yi su du ,zeng jia huo xing wei dian ,zeng jia cai liao de xi fu xing neng ,feng fu le chong jin shu li zi jian ce de yan jiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自安徽工程大学的文阁玲，发表于刊物安徽工程大学2019-07-18论文，是一篇关于石墨烯论文,氮掺杂论文,电化学检测论文,纳米复合材料论文,纳米复合材料论文,安徽工程大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自安徽工程大学2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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