NH_2-UiO66/rGO纳米复合材料的制备及其在铅离子和镉离子电化学传感中的应用

制备了NH_2-UiO66和电化学还原氧化石墨烯(rGO)的混合材料NH_2-UiO66/rGO,并将其成功地用于电化学同时检测镉离子(Cd~(2+))和铅离子(Pb~(2+))。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射和各种电化学技术对材料的形貌及其电化学性质进行了表征。结果表明:NH_2-UiO66/rGO具有较NH_2-UiO66明显改善的电化学性质。所构建的电化学传感平台在优化条件下可以实现对Cd~(2+)和Pb~(2+)的灵敏检测。此外,该传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,在实际样品检测中也具有广阔的应用前景。     

两种改性聚合物微球对Pb2+的等温吸附行为研究

表面具有不同官能团的聚合物微球作为吸附剂被广泛应用于重金属离子的吸附与回收,研究了两种直径约1μm的功能化聚合物微球对Pb~(2+)的等温吸附过程,对比研究了两种吸附微球在10～500(mg·L~(-1))浓度的Pb~(2+)溶液中的吸附作用,并采用Langmuir、Freundlich和Temkin等温线描述在两种聚合物微球表面上的吸附平衡。结果表明,在浓度小于100(mg·L~(-1))的Pb~(2+)溶液中,PMMA/CS和PS-g-D两种表面功能化的聚合物微球对Pb~(2+)去除率均大于98%;浓度大于100(mg·L~(-1))的Pb~(2+)溶液中,PS-g-D微球较PMMA/CS微球具有更大的吸附容量。通过对吸附等温线模型的研究发现,两种功能化微球与Pb~(2+)之间的吸附作用符合Langmuir和Temkin吸附等温线模型。     

基于同位镀铋技术的茶叶及其浸出物中铅含量的测定

以铋膜修饰玻碳电极为工作电极,采用差分脉冲溶出伏安法对茶叶及茶叶浸出物中微量Pb~(2+)进行分析。结果表明,Pb~(2+)在5~300μg·L~(-1)范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.39μg·L~(-1),相对标准偏差为1.98%(n=11),线性方程为I_p=0.023 6ρ(Pb~(2+))-0.098 4,相关系数r=0.999 2,茶叶样品中铅含量为0.53~2.98 mg·kg~(-1),加标回收率为91.5%~113.5%;茶叶浸出物中未检出铅,加标回收率在93.6%~99.5%。     

羟基磷灰石修饰碳糊电极(HAP-CPE)预镀铋膜法检测水体中的Pb~(2+)和Cd~(2+)

以羟基磷灰石修饰碳糊电极为工作电极,采用预镀铋膜和差分脉冲溶出伏安法检测水体中的重金属离子(Pb~(2+)、Cd~(2+))。考察了Bi 3+投加量、富集电位和富集时间对测定重金属离子的影响。结果表明,在Bi 3+质量浓度200μg/L、富集电位-1.0V、富集时间360s条件下制得的电极最为灵敏。该电极对Pb~(2+)和Cd~(2+)的可检测范围为10~350μg/L,检出限分别为1.252和1.242μg/L。平行测定显示其具有较好的重现性,且样品回收率达到99.42%、97.88%。利用本方法可实现Pb~(2+)和Cd~(2+)的高灵敏度同步检测分析。     

钼矿尾矿铜铅重金属离子溶出规律研究

为了评估钼矿尾矿的环境危害,通过105 d连续静态浸泡试验,定期监测钼矿尾矿浸泡液的pH值及其铜铅重金属离子浓度,研究了尾矿的离子溶出规律.结果表明,尾矿对酸性溶液有很强的中和能力,可将pH=3.5～6的酸性溶液在8 d内中和到pH=7的中性状态,并维持不变.液固比为1:10的浸泡液中Cu~(2+)和Pb~(2+)的浓度都在25 d内达到最大值(分别为29.52和9.40μg/L),此后浓度下降,并发生震荡,但Cu~(2+)和Pb~(2+)的浓度随时间的变化趋势不同.浸泡液中Cu~(2+)和Pb~(2+)的平均浓度分别为19.37和4.29μg/L,尾矿中Cu和Pb的平均溶出率分别为0.097%和0.043%.钼矿尾矿可在中性条件下长期释放Cu~(2+)和Pb~(2+),且Cu比Pb更容易溶出.     

用于Pb2+、Hg2+离子选择性固相萃取的微流控芯片

为实现微流控芯片对重金属Pb~(2+)、Hg~(2+)离子的选择性固相萃取,首先采用3-氯丙基三甲氧基硅烷和5-甲基苯并三氮唑对纳米二氧化硅进行硅烷偶联改性,随后以改性纳米二氧化硅为基础,设计并制备了可更换吸附剂的一体化填充式固相萃取芯片.测试结果表明:改性后不仅吸附剂的团聚现象得到明显改善,且当pH=5时,对Pb~(2+)的吸附率可达99.1%,对Hg~(2+)的吸附率可达98.9%,而对Cr~(3+)的吸附率为20.4%,对Mn~(2+)的吸附率仅为13.2%.即使样品中混有干扰离子(K~+、Na~+或Mn~(2+))时,对Pb~(2+)、Hg~(2+)离子的吸附率仍均可达97%以上.当进样流速≤1.5 mL/min时,微流控芯片对Pb~(2+)或Hg~(2+)的吸附率可达98%以上;以0.5 mol/L的盐酸和2%的硫代尿素为洗脱液,控制流速在0.20.3 mL/min范围内时,芯片对Pb~(2+)或Hg~(2+)的洗脱率均达到92%以上.用于Pb~(2+)、Hg~(2+)离子的选择性固相萃取芯片的成功制备,有助于微流控技术在重金属污染监测领域的应用和推广.     

阳极溶出伏安法测定水样中痕量铜离子的研究

采用简单的热聚合法制备乙二胺四乙酸/类石墨相氮化碳(EDTA/g-C_3N_4)复合材料,并采用X射线衍射(XRD)对其进行表征。通过在玻碳电极(GC)表面修饰EDTA/g-C_3N_4复合材料,制备Cu~(2+)电化学传感器。通过方波溶出伏安法(SWV)对水溶液中的Cu~(2+)进行检测。结果表明:在-0.9V富集电位下,富集时间为720s时,1×10~(-6)mol/L的Cu~(2+)在0.1mol/L HAc-NaAc(pH=5.0)缓冲液中,Cu~(2+)的浓度与溶出峰电流呈现良好的线性关系,Cu~(2+)的浓度范围为1×10~(-9)～4×10~(-6)mol/L,线性方程为I=23.95C+18.72,相关系数R~2=0.9914,检出限为1.84×10~(-10)mol/L。经测定,EDTA/g-C_3N_4修饰的玻碳电极表现出良好的重现性、重复性、抗干扰能力及稳定性。该方法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作简便、污染小等优点,是一种高效的检测痕量重金属铜离子的方法。     

三乙烯四胺功能化接枝微晶纤维素的合成及其在重金属去除中的应用

新的螯合材料分两步合成:首先,在非离子表面活性剂聚氧乙烯壬基苯基醚的存在下,在环保溶剂NaOH-urea中制备对甲苯磺酰纤维素,得到易溶的对甲苯磺酸纤维素酯(甲苯磺酰纤维素)。并研究了反应时间、温度和摩尔比对取代度(DS)的影响。然后,甲苯磺酰纤维素与三乙烯四胺反应,得到最终产物(三乙烯四胺功能化纤维素,TC)。用得率、胺基浓度、FTIR和元素分析来表征新获得的材料。研究了TC对水溶液中Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附能力。TC对Cu~(2+)和Pb~(2+)的吸附能力分别为104.6、227.3 mg·g~(-1)。     

PVDF/CA-g-PAO螯合膜的制备及其离子吸附性能

以醋酸纤维素(CA)和聚偏氟乙烯(PVDF)为膜材料,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,制备PVDF/CA共混超滤膜,经过表面接枝共聚和偕胺肟化改性,制备PVDF/CA-g-PAO螯合膜,用于去除污水中的重金属离子。采用红外光谱、扫描电镜、紫外分光光度计、光谱分析仪对PVDF/CA-g-PAO螯合膜进行表征,考察螯合膜对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附性能。结果表明,PVDF/CA-g-PAO螯合膜对Pb~(2+)的去除率达到98%,对Cu~(2+)的去除率仅为20%。在分离性能变化不大的情况下,PVDF/CA-g-PAO螯合膜既能去除水中有机污染物,又能吸附重金属离子。     

蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒对水中Cd~(2+)的吸附及其它离子的影响研究

以蒙脱石和钢渣为原料,采用工业淀粉作为添加剂制备蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒,探究其对水中Cd~(2+)的吸附性能及其机理.研究结果表明,蒙脱石占复合吸附颗粒质量比为50%时,对Cd~(2+)的吸附性能最好.质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒在用量为15g·L~(-1)和pH值为5.5～6.5时,吸附效果最佳.在温度为25℃,pH为5.6时,1.5g质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合颗粒对浓度为100mg·L~(-1)的Cd~(2+)溶液(100mL)吸附60min后,废水中Cd~(2+)的吸附率达到97.47%.通过二级动力学方程拟合复合吸附颗粒对Cd~(2+)的吸附反应,相关系数为0.998 0.吸附颗粒对水中Cd~(2+)的吸附等温式符合Langmuir方程,相关系数为0.974 5,Cd~(2+)的饱和吸附量达到9.76mg·g~(-1).Cu~(2+)和Pb~(2+)对废水中Cd~(2+)的吸附具有竞争影响,可以降低其吸附量,且Pb~(2+)的影响较大.     

氮掺杂碳纳米管的制备及其在铅离子检测中的应用

制备了氮掺杂改性的碳纳米管(CNx),并对其进行了扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)和X射线衍射仪(XRD,X-Ray Diffraction)表征。利用循环伏安法测定了铅离子在氮掺杂碳纳米管修饰电极上的电化学行为。结果表明,氮掺杂碳纳米管修饰电极对铅离子有明显的电催化行为,而且它在铅离子检测中的效果明显优于裸的玻碳电极。在拟定条件下,氮掺杂碳纳米管修饰电极对铅离子的检测限为0.06μmol/L,线性范围为0.06～0.1μmol/L,并且具有良好的稳定性与重复性,因而该电极具有良好的应用前景。     

酰化壳聚糖交联微球对铜离子吸附性能研究

以脱乙酰度95%的壳聚糖为原料,通过丁二酸酐酰化、氯化钙交联后对壳聚糖的改性,制备出吸附性能更好,稳定性更好的酰化壳聚糖交联微球。并研究了酰化壳聚糖交联微球对Cu~(2+)的吸附性能。实验结果表明:酰化壳聚糖交联微球对铜离子具有很好的吸附性能。吸附的最佳条件是:微球对铜离子吸附时间为60 min、pH值为6.0。在吸附过程中,ΔG~θ值在13.58～11.28 kJ·mol~(-1)之间,ΔH~θ=11.61 kJ·mol~(-1),ΔS=76.82 J·K~(-1)·mol~(-1),表明酰化壳聚糖微球吸附水中Cu~(2+)吸附是一个自发的吸热、熵过程。     

TAPP间接测定微量金的方法

卟啉类试剂,具有灵敏度高的检测性质,能与十多种金属阳离子发生显色反应。其中四(4-三甲铵苯基)卟啉(简称TAPP)能与Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pd~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)、Hg~(2+)反应并已用于这些元素的分析测定。近来有人利用Hg~(2+)与TAPP的反应,受到     

改性纤维素的制备及其对铜离子去除的研究

探讨以稻草为骨架材料制备纤维素,通过改性制得一种离子交换剂的方法及其对重金属离子Cu~(2+)的去除条件和吸附容量。结果显示:制备的这种改性纤维素对Cu~(2+)有很强的吸附能力;在pH≥6时,对Cu~(2+)的吸附容量为10.59mg·g~(-1),用5％的氨水溶液可以洗脱再生。     

不同条件下D113树脂分离富集Pb~(2+)的性能研究

为检测生物传感器分离富集Pb~(2+)的性能,本文基于重金属离子富集与检测一体化量热式生物传感器,采用大孔D113树脂颗粒进行吸附实验研究。以吸附率为指标,考察了树脂用量、吸附交换时间、温度、Pb~(2+)质量浓度和pH值等不同工况对树脂分离富集铅离子性能的影响。研究结果表明,D113树脂对Pb~(2+)的吸附率随树脂用量和吸附交换时间的增加而增大,温度、pH值和Pb~(2+)质量浓度的增加均有利于吸附交换过程。在树脂用量为4g,吸附交换时间为60min,吸附温度为30℃和pH值为7.0的离子强度条件下,吸附效果最优,实际测得D113树脂对茶叶中铅离子的吸附率达85%以上。说明D113树脂适用于铅离子检测目的生物传感器的分离富集处理过程,可作为重金属检测生物传感器的载体。该研究对提高量热式生物传感器灵敏度具有重要意义。     

重金属捕集剂TDDP的合成及性能研究

以二并哌嗪和二硫化碳为原料合成了一种四基配位重金属捕集剂N,N,N,N-4(二硫代羧基)二并哌嗪(TDDP),并考察了其在不同条件下对含铜锌铅废水处理效果.实验结果表明,处理10 mg/L的含Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)废水,pH值为4～11,n(TDDP)/n(重金属离子)=0.6,反应时间5 min,废水中重金属离子剩余浓度分别为0.35、0.39、0.89 mg/L,达到国家工业污染物排放标准(GB 25466—2010).在混合离子溶液中,酸性条件下TDDP对重金属螯合能力大小排序为:Cu~(2+)Pb~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+).     

氮化硼修饰碳糊电极对水中铅离子的检测

以硼酸和尿素为原料,通过高温焙烧获得了纳米片组成的花状氮化硼颗粒,并考察了该氮化硼修饰对碳糊电极溶出伏安法检测铅离子灵敏度的影响。结果显示,氮化硼修饰能够显著提高碳糊电极对铅离子的检测灵敏度。当氮化硼投加量为10%、电解质(KCl)的pH和浓度分别为2.0和0.1 mol/L,于-1.0 V电位下预富集360 s,电极有最佳的铅离子检测灵敏度。在此条件下,Pb~(2+)的线性范围为0.2～5 mg/L,灵敏度为17.29 mA·L/mg。     

基于新型二硫化钼/磺化聚苯胺复合材料的电化学传感器用于检测对硝基苯酚

合成了二硫化钼/磺化聚苯胺复合材料(SAT-MoS_2)并通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、电化学测试进行了表征。一方面,SAT具有良好的导电性且可以增大MoS_2的分散性和溶解性;另一方面,MoS_2自身具有比表面积大、活性位点多的优点,从而使制备出的复合材料具有良好的电化学性能。在最优的实验条件下,通过差分脉冲伏安法(DPV)可以实现对硝基苯酚的灵敏性检测。检测范围0.1～50μmol·L~(-1)检测限低至1.6×10~(-8) mol·L~(-1),并且该复合材料修饰电极具有良好的稳定性。     

羧基化的MWNTs／Nafion／SiC修饰电极对痕量铅离子的测定

采用羧基化的多璧碳纳米管（MWNTs）、Nation及SiC对玻碳电极进行修饰,表面修饰效果采用电子显微镜进行表征,对测定条件进行了优化。并用修饰后的电极对实际水样中的铅离子进行差分脉冲阳极溶出伏安法测定。结果表明,在2．0×10-8．1．2×10-4mol·L-1范围内,峰电流与铅离子浓度成正比。线性方程为ip=3．0186×107C＋8．6165（ip的单位为μA;C的单位为mol·L-1）,R=0．9916,最低检测限为3．0×10-9mol·L-1（S／N=3）。同时考察了各种干扰离子及表面活性剂的影响,结果表示此电极测定铅离子效果较好,适用于对铅离子的测定。     

氨基淀粉/凹土/丙烯酸树脂的制备及其吸附性能

以反相悬浮聚合法制备得到氨基淀粉/凹土/丙烯酸树脂,设计正交实验探讨了凹土与丙烯酸投料比,分散剂、交联剂、引发剂含量及油水比对树脂吸附Cu~(2+)性能的影响效果,优化了制备条件,并通过红外、热失重分析、扫描电镜等分析手段对产物结构及形貌进行了表征。对产物和氨基淀粉吸附Cu~(2+)性能的研究表明,该树脂的吸附平衡时间为45min;溶液pH值为4时,吸附效果最佳;树脂对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)、Ni ~(2+)、Zn~(2+)吸附选择性为Cu~(2+)Pb~(2+)Cd~(2+)Ni ~(2+)Zn~(2+);同等条件下,树脂的吸附性能均优于氨基淀粉的。