汞離子在EDTA.ATT 修飾電極上的電化學行為

汞離子在EDTA.ATT 修飾電極上的電化學行為

引言
　　化學修飾電極是將具有優良化學性質的分子、離子、聚合物設計固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學和電化學性質。目前已經應用于生命科學、環境科學、能源科學、分析科學、電子學以及材料科學等諸多方面[1]。其所需儀器成本低廉、操作方便、維持費用低、靈敏度高。
是環境中的重金屬污染物，于Pb2+、Cd2+、Cr、As 合稱為“五毒”[2]。目前，的測定方法有電感耦合等離子原子發射光譜法、原子吸收光譜法[3]、酶法[4]這些方法涉及貴重的儀器和復雜的操作。
凹凸棒土是一種層鏈狀過渡結構的以含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦，正因此其具有優異的吸附功能和交替性能[5]。由于其比表面積大、表面活性高，易團聚，且表面含有大量的硅羥基[6]，所以對其表面進行改性。它價格較為低廉，在我國江蘇儲量豐富。凹凸棒土產出地質環境特殊，其廣泛的應用以及巨大的潛在應用價值使其在粘土礦物學、材料科學、物理化學、土壤科學、環境工程受到廣泛的重視[7-10。
實驗部分
　　儀器和試劑電化學分析儀（天津市蘭力科化學電子高技術有限公司）；采用三電極系統，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)，對電極為Pt 片電極，工作電極為EDTA/ATT 復合修飾電極（Ф=3mm）為工作電極；KQ-2200 超聲波清洗器(鞏義市英峪予華儀器廠)；傅立葉紅外光譜儀（AVATAR360，尼高力公司，美國），X-射線衍射儀(XRD) ARL/XTRA(ARL 公司，瑞士)。EDTA 、Hg(NO3)2 等試劑均為市售分析純；凹凸棒土(ATT)由江蘇盱眙歐佰特公司提供，提純、酸化等自行處理。實驗所用試劑均為分析純，試液均用二次亞沸蒸餾水配制。
復合物的制備提純：將凹凸棒土（100-200 目左右）用水浸泡24h 后，取一定量的凹凸棒土放入的圓底燒瓶中，加入20 倍的水攪拌24h 后轉入1000mL 量杯中，自然靜置，其目的是依據密度的差異分離部分游離的SiO2 等雜質，取上層懸浮液過濾烘干研磨備用。
酸化：將提純的凹土再用5％的硫酸＋磷酸煮沸90min，取出過濾洗至中性，然后烘干研磨備用。
復合物的制備：取5g 酸化凹凸棒土置入250mL 碘量瓶中，加入，于振蕩器上振蕩30min，減壓過濾、洗滌，將洗滌干凈的復合物烘干待用。
修飾電極的制備將玻碳電極(GCE,Ф=3mm)在0.05μm粒度α-Al2O3 懸濁液的拋光布上拋光，依次用（40%），HNO3（1：1），丙酮，二次亞沸蒸餾水清洗電極。將清洗好的電極置于的H2SO4 中，在-1V~2V 電位范圍進行循環伏安掃描，至循環伏安圖穩定為止。準確稱取復合物置于250mL 燒杯中，加入100mL 三次亞沸蒸餾水，超聲振蕩后轉移定容250mL 容量瓶，制成1.0mg/mL 的儲備液備用。準確移取1.0mL1.0mg/mL 的儲備液定容至100mL 容量瓶中，配成10.0mg/mL 的使用液。
實驗方法在 10mL0.1mol/LpH=6.0HAC-NaAC緩沖溶液中，利用EDTA/ATT復合物修飾玻碳電極，鉑片為對電極，飽和甘汞電極為參比電極，在LK9805 型電化學工作站上，在–1.2～–范圍內循環掃描，記錄不同濃度的Hg2+在-0.82V(SCE)電位下的循環伏安電流。
結果與討論
　　在EDTA/ATT 復合物修飾電極上的電化學行為在各種電極上均可發生還原反應。EDTA/ATT 修飾電極的峰電流是裸電極和純凹凸棒土修飾電極峰電流的3.7 倍和2.0 倍。其原因是凹凸棒土是一種鏈層狀結構的鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，具有較大的孔徑和比表面積，因而具有良好的吸附、催化性能，其次是修飾電極表面對金屬離子的強吸附作用，提高了Hg2+在電極表面的濃度，從而使電流增大。
實驗條件的選擇支持電解質的選擇：
分別考察了 EDTA/ATT 修飾電極在HAC–NaAC、NaH2PO4–Na2HPO4、KCl、KNO3 等體系中的循環伏安掃描，結果發現在0.1mol/LHAC–NaAC 溶液中峰電流最大，且背景電流最小，峰形最好。因此，實驗測定時選定0.1mol/LHAC–NaAC 溶液作為支持電解質。2.2.2 pH 的選擇：
分別在各 pH 值處，0.1mol/LHAC-NaAC 的溶液中進行實驗，結果發現在pH=6.0 時峰電流最大。
峰電流圖1 pH 對峰電流的影響修飾劑用量的選擇：
用微量注射器，以微升級向玻碳電極的表面涂10μg/mL 的EDTA/ATT 溶液時，峰電流在修飾劑用量為3.0μL 處最大。
修飾劑用量峰電流圖2 修飾劑的用量對峰電流的影響線性關系和檢出限：
在最佳的實驗條件下，峰電流與Hg2+濃度在2.0×10-8～1.4×10-7mol/L 之間出現較好的線性關系，其線性回歸方程為：i(μA)=0.0105+1.1357c(1.0×10-7mol/L),相關系數r=0.9987,檢出限為4.0×10-9mol/L，見圖3，同一修飾電極平行測定7 次，峰電流測定值的相對標準偏差（RSD）為3.5%，說明修飾電極具有較好的重現性。2.4 干擾實驗：
實驗表明：500 倍的Ba2+、Mg2+、Ca2+，100 倍的Al3+、Zn2+、Mn2+，10 倍的Cu2+、、Pb2+等不干擾1.0×10-7mol/L 的Hg2+的測定。
加標回收實驗：
通過對 Hg2+作標準加標實驗，均取5 次實驗的平均值，平均加標回收率為97.8%。結果見表表1 回收率試驗（n=5）英文名稱本底量 加入量 測得量 回收率（10-7mol/L） （10-8mol/L） （10-7mol/L） (%）結論利用 EDTA/ATT 復合物修飾玻碳電極，以HAC-NaAC 作支持電解質，研究了Hg2+在復合物修飾玻碳電極上的電化學行為。在所選條件下Hg2+濃度在2.0×10-8～×10-7mol/L 范圍內呈線性關系，其線性回歸方程為：i(μA)=0.0105+1.1357c(1×相關系數r=0.9987,檢出限為4.0×10-9mol/L。顯示出該電極具有較好的靈敏度、選擇性和穩定性。
本工程碩士論文源自醫學碩士論文網，如有業務需求請聯系客服人員
　　參考文獻
　　董紹俊,車廣禮,謝遠武.化學修飾電極[M].北京:科學出版社
　　張格麗，王凱麗.國內外農業鎘污染研究現狀及其發展趨勢分析[J].農業環境保護，1997，16（3）：
張興之，關德晶.化學修飾電極對環境水樣中微量重金屬離子的電化學測定[J].化工科技，2003，11（3）：
流暢先,吳美玉,吳士筠.分析化學王彥華,雷家,袁啟華.烷基胺鹽改性坡縷石的結構與表面性質[J].非金屬礦

【汞離子在EDTA.ATT 修飾電極上的電化學行為】相關文章：

納米材料修飾電極在電分析中的應用03-16

兩電極電化學CO傳感器的研制03-14

西施與電化學反應12-13

淺析審美修飾背后的文化隱喻的論文11-19

探索狀語和其它詞語之間的修飾關系03-20

外貿英語修飾限定成份的翻譯技巧03-08

鋰離子電池的發展趨勢03-07

基于劃小分割式電極的電場耦合無線充電方法12-07

淺論掃描電化學顯微鏡的探針驅動電路03-18