介质阻挡放电激发--气相无机小分子的发射光谱研究

摘要

介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge，DBD)是将高介电性材料（石英、陶瓷、氩气等）填充在两电极之间形成稳定、均匀放电的一种放电形式。DBD电能消耗低(约10W)，不受水蒸气干扰，可以在常压下完成放电过程，并且形成温度较低的等离子体，从而避免高温激发源致使气体分子分解的问题，能够作为气体分子如He、Ar的有效激发光源。同时，DBD装置体积小且容易加工，便于实现微型化。因此，DBD作为一种低温等离子体发射光源，近年来在发射光谱分析系统的微型化研究中受到高度关注。
　　本研究采用DBD产生的低温等离子体作为发射光谱中的激发源对气相无机小分子NH3和H2S进行激发检测。实验中分别采用内径1 mm，长75 mm的陶瓷管和长50mm，宽20 mm的陶瓷片作为介质阻挡层，以氩气作为载气，通入放电间隙产生均匀的低温等离子体，用以激发目标组分。实验中，分析了DBD的相关参数、载气流速和试剂用量等对目标组分定量检测的影响。在最佳实验条件下，分别以326.24 nm和365.06 nm两条特征发射谱线作为NH3和H2S的定量线，得到NH3和H2S的检出限分别为0.6 mg m-3和1.4 mg m-3。对厕所中的氨气以及水样中S2-通过反应产生的H2S进行了测定，测得厕所中NH3的含量为3.6 mg m-3;水样中S2-的加标回收率在94.8％～101％之间。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 等离子体

1．1．1 等离子体概述

1．1．2 等离子体的分类

1．2 低温等离子体

1．2．1 低温等离子体简述

1．2．2 辉光放电等离子体

1．2．3 电晕放电等离子体

1．3 介质阻挡放电等离子体

1．3．1 介质阻挡放电等离子体的发生机理与结构

1．3．2 介质阻挡放电等离子体的应用

1．3．3 介质阻挡放电在分析化学领域的发展现状

1．4 论文选题思路及研究内容

第2章 DBD激发源的发射光谱分析方法在氨气定量检测中的应用

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验试剂

2．2．3 实验过程

2．3 结果与讨论

2．3．1 目标组分的光谱性质

2．3．2 NH3发射光谱机理

2．3．3 氨气定量分析方法的建立

2．3．4 实验参数的优化

2．3．5 干扰的消除

2．3．6 分析性能

2．3．7 实际样品测定

2．4 本章小结

第3章 DBD激发源的发射光谱法在硫化氢定量检测中的应用

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验试剂

3．2．3 实验过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 目标组分的光谱性质

3．3．2 H2S发射光谱机理

3．3．3 分析方法的建立

3．3．4 DBD参数的影响

3．3．5 H2S的分析性能

3．3．6 流动系统参数优化

3．3．7 共存离子的影响

3．3．8 流动系统方法中S2-的分析性能

3．3．9 实际样品测定

3．4 本章小结

第4章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文