芳香族二胺聚合物修饰电极测定痕量环境污染物的研究

摘要

聚萘二胺是继聚苯胺，聚吡咯，聚噻吩之后的又一类新型芳香族大π共轭结构的导电高聚物，因含有大量的氨基、亚氨基活性集团而具有许多新的功能，尤其对某些重金属离子具有高效的络合吸附作用。通过电化学聚合将其修饰于电极可以和某些重金属离子形成络合物，从而实现对重金属离子的富集与测定。本文就聚萘二胺修饰电极的制备、应用及国内外的研究进展做了介绍，并利用聚萘二胺对汞、银、铜离子的高效络合吸附作用，建立了分别测定环境中痕量汞、银、铜离子的新方法以及同时测定环境水样中痕量铜和汞的方法。 ⑴实验采用循环伏安扫描的方法，制备了聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极，讨论了聚萘二胺的电聚合条件（如反应介质、循环扫描电位、扫描速率、扫描时间等）及其电化学行为；研究了Hg2+、Ag+、Cu2+在聚1，8-萘二胺修饰电极上的伏安特性，通过“预富集．阳极溶出”建立了测定溶液中痕量Hg2+、Ag+、Cu2+的新方法。选择了最佳的富集底液和溶出底液，优化了各种实验参数（如富集底液的pH和浓度，富集时间，阳极溶出时的扫描范围，静止电位，静止时间，扫描速率等），并考察了其它离子的干扰影响。另外，对金属离子在修饰玻碳电极表面的电化学反应机理进行了初步探讨。 ⑵实验发现，在最佳实验条件下阳极溶出时，汞在+0．07V获得一灵敏的溶出峰，在0．00l～0．1mgL-1及0．1～5mgL-1浓度范围内与峰电流成良好的分段线性关系，检出限达0．0005mgL-1；银在0．0V获得一灵敏的溶出峰，在0．0008～0．1mgL-1浓度范围内与峰电流成良好的线性关系，检出限达0．0005mgL-1；铜在-0．25V及+0．40V处分别获得灵敏的溶出峰，在0．0008～0．1mgL-1及0．1～2mgL-1浓度范围内与峰电流成良好的分段线性关系，检出限达0．0005mgL-1；当同时测定环境水样中痕量的铜和汞时，在选定的实验条件下，Cu2+和Hg2+分别在0．001～0．2mgL-1及0．002～1mgL-1浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系，检出限分别为0．0008mgL-1和0．001mgL-1。 ⑶该电极制备简单快速，可重复使用，该法操作简便，灵敏度高，选择性好，抗干扰能力强，用于实际水样中痕量汞、银、铜的测定，效果良好，是传统测定方法的另一种选择。相信其在痕量物质的检测及传感器方面会有长足发展，有望发展成为性能优异的检测电极和传感器。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

§1.1化学修饰电极

§1.1.1化学修饰电极的意义与优越性

§1.1.2化学修饰电极的制备

§1.2聚萘二胺修饰电极

§1.2.1导电高聚物

§1.2.2萘二胺聚合物

§1.2.3聚萘二胺对金属离子的反应吸附

§1.2.4聚萘二胺修饰电极的制备

§1.2.5聚萘二胺修饰电极的应用

§1.2.6展望

§1.3本论文研究的目的意义及问题

第二章聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极对痕量汞的测定

§2.1前言

§2.2试验部分

§2.2.1仪器与试剂

§2.2.2聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极的制备

§2.2.3测定方法

§2.3结果及讨论

§2.3.1聚1，8-萘二胺的电聚合

§2.3.2汞在修饰电极上的吸附及响应

§2.3.3富集底液及其pH

§2.3.4富集时间

§2.3.5测定底液

§2.3.6阳极溶出参数的选择

§2.3.7干扰

§2.3.8线性范围和检测限

§2.3.9电极稳定性

§2.3.10方法的重现性

§2.3.11应用分析

§2.4结论

第三章聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极溶出伏安法测定银的研究

§3.1前言

§3.2试验部分

§3.2.1仪器与试剂

§3.2.2聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极的制备

§3.2.3测定方法

§3.3结果及讨论

§3.3.1聚1，8-萘二胺修饰电极对Ag+的富集及伏安响应

§3.3.2电极响应机理分析

§3.3.3富集条件及Ag+在聚合膜上的富集机理探讨

§3.3.4测定底液

§3.3.5阳极溶出参数的选择

§3.3.6干扰

§3.3.7线性范围和检出限

§3.3.8电极再生和稳定性实验

§3.3.9方法的重现性

§3.3.10应用分析

§3.4结论

第四章聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极对痕量铜的测定

§4.1前言

§4.2试验部分

§4.2.1仪器与试剂

§4.2.2聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极的制备

§4.2.3测定方法

§4.3结果及讨论

§4.3.1聚1，8-萘二胺修饰电极对Cu2+的响应

§4.3.2铜的阳极溶出过程探讨

§4.3.3富集底液的选择

§4.3.4富集底液的pH

§4.3.5富集时间

§4.3.6测定底液

§4.3.7阳极溶出参数的选择

§4.3.8干扰

§4.3.9线性范围和检测限

§4.3.10电极再生

§4.3.11电极稳定性

§4.3.12应用分析

§4.4结论

第五章聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极同时测定痕量的铜和汞

§5.1前言

§5.2试验部分

§5.2.1仪器与试剂

§5.2.2聚1，8-萘二胺修饰玻碳电极的制备

§5.2.3测定方法

§5.3结果及讨论

§5.3.1铜和汞在修饰电极上的响应

§5.3.2富集底液及其pH

§5.3.3富集时间

§5.3.4测定底液

§5.3.5阳极溶出参数的选择

§5.3.6干扰

§5.3.7线性范围和检出限

§5.3.8电极稳定性

§5.3.9方法的重现性

§5.3.10应用分析

§5.4结论

第六章结论

参考文献

致谢

作者简历