Au-Pd纳米粒子的制备及对重金属离子检测的研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:david_jts
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重金属对人体健康有很大的毒害作用,其对环境的污染是一个全世界范围的问题。例如,砷是一种剧毒物质,在许多国家已发现饮用水中含有砷污染物。因此,现在急需研究出一种快速、灵敏和有选择性检测重金属离子的方法。许多技术已被用于重金属离子的检测,在这些方法中,电化学技术是最有前景的检测技术,其具备的特点有成本低、较高的检测精度和较快的检测速度。在电化学分析领域,纳米金属粒子表现出许多先进的功能特性,因此,纳米金属粒子修饰电极已被用于电化学检测。纳米材料修饰电极制备的方法有很多,修饰电极的性能也受许多因素的影响。本论文制备了Au-Pd纳米粒子,研究其对重金属离子的检测,主要工作如下:(1)实验中采用水热合成技术制备Au-Pd纳米粒子,并对Au-Pd纳米粒子的形貌和组成结构进行了相关的表征,包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量弥散X射线谱(EDS),以及X射线衍射(XRD)等分析。为了优化实验参数,实验中在不同的实验条件下制备Au-Pd纳米粒子,例如不同的温度和时间,研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对Au-Pd纳米粒子形貌和尺寸的影响。实验中研究了以镍片为基体在其表面制备Au-Pd纳米粒子的方法,以及氢氧化钠在Au-Pd纳米粒子制备过程中的作用。(2)以超声分散法对Au-Pd纳米粒子进行预处理,并对电极进行磨平和抛光处理。采用直接滴涂法将Au-Pd纳米粒子引入电极表面制备纳米修饰电极,并对Au-Pd纳米修饰电极进行电化学表征,包括循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、电化学阻抗(EIS)等分析。这将进一步完善修饰电极的制备工艺,提高修饰电极的性能。(3)实验中将Au-Pd纳米修饰电极用于重金属离子的检测,采用方波阳极溶出伏安法,以该电极分别对As3+和Cu2+进行检测。实验结果表明,As3+和Cu2+在电极表面上都有各自的溶出峰,且都具有良好的线性关系。此外,该电极被用于As3+和Hg2+的同时检测,由其结果可知,Hg2+的加入对As3+的检测没有干扰,即该电极对As3+的检测具有很好的选择性。这将拓展纳米材料的应用,同时为重金属离子的检测提供了一种检测方法。
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