离子液体-石墨烯-二氧化锰复合材料修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉

采用涂滴法将石墨烯(GR)-二氧化锰(MnO₂)分散液滴在玻碳电极(GCE),然后利用循环伏安法将离子液体(OMIMPF₆)聚合制备得OMIMPF₆/GR/MnO₂/GCE复合材料修饰玻碳电极,建立了差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉的方法。实验表明,以4μL 2mg/mL的石墨烯-二氧化锰混合物分散液涂滴,电聚合离子液体30圈所制备的修饰电极,在0.1mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH4.5)的支持电解液中,Pb²⁺和Cd²⁺的氧化峰电流值相对较高。Pb²⁺和Cd²⁺的浓度均在5.0×10^-8~1.4×10^-5mol/L范围内呈良好线性关系,Pb²⁺和Cd²⁺检出限分别达到5.0×10^-10mol/L和4.0×10^-9mol/L。对含10μmol/L Pb²⁺和10μmol/L Cd²⁺的标准混合溶液平行测定9次和连续扫描30次,Pb²⁺和Cd²⁺峰电流值的相对标准偏差均分别小于1.3%和4.3%,说明该修饰电极具有良好的重现性、稳定性。采用建立的方法用于土壤中铅和镉的检测,测得结果与原子吸收光谱法(GB/T 17141—1997)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)均小于5.3%,回收率在97%~105%之间。     

聚L-苏氨酸修饰电极方波溶出伏安法测定铅

在pH 3.5的NaAc-HAc缓冲液中,用循环伏安法制备聚L-苏氨酸修饰玻碳电极,探讨了Pb²⁺在修饰电极上的方波阳极溶出伏安特性,建立了方波阳极溶出伏安法测定Pb²⁺的方法。在最佳实验条件下,铅离子浓度在5.00×10^-8～7.50×10^-6 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为5.0×10^-9 mol/L。测定2.50×10^-6 mol/L Pb²⁺,当相对误差在±5%时,至少1 000倍K⁺、Na⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、NO₃^-、Cl^-、Ca²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Co²⁺、Cd²⁺,200倍Cu²⁺不干扰Pb²⁺的测定。按照实验方法测定2个污水样中痕量铅,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为1.4%和2.4%,加标回收率分别为99%和103%。     

电化学还原石墨烯修饰玻碳电极测定痕量银

在玻碳电极表面,用电化学还原氧化石墨烯,制备了石墨烯修饰玻碳电极。通过优化支持电解质及其pH值、修饰剂用量、富集电位及时间等测定条件,建立了基于该电极测定痕量银的线性扫描阳极溶出伏安分析法。含痕量银溶液在pH 4.0的NaAc-HAc缓冲液中,-0.10 V电位下富集5 min后,于0.32 V处出现一灵敏度高、峰形较好的银阳极溶出峰,溶出峰电流与Ag⁺浓度在1.0×10^-7 ~ 4.0×10^-5 mol/L范围内线性关系良好,检出限为3.0×10^-8 mol/L(S/N=3)。方法用于环境水样中痕量银的测定,平均回收率在95%~107%之间。     

L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极测定铅的研究

利用 L-半胱氨酸-石墨烯-L-天冬氨酸纳米复合膜构建Pb²⁺的新型电化学传感器实现了环境水样中铅的灵敏测定。首先将石墨烯和L-半胱氨酸通过电聚合制备了L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极,然后利用戊二醛通过共价键合连接上L-天冬氨酸,制备了L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极。由于L-天冬氨酸的良好选择性以及石墨烯的好导电性能,提高了传感器对Pb²⁺的信号响应和选择性。试验结果表明,测定1×10^-7 mol/L的Pb²⁺,10倍量的Cu²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺几乎不干扰测定(峰电流改变小于5%)。在pH4.5的醋酸盐缓冲溶液中,铅离子的浓度与峰电流呈良好的线性关系,线性范围为2.0×10^-9~6.0×10^-6 mol/L,检出限为6.0×10^-10 mol/L (S/N=3)。该修饰电极用于环境水样中铅的测定,测定值与ICP-AES的测定值基本一致。     

ZnS/AuNPs/ITO修饰电极电化学发光法测定水中痕量铜

针对常规方法测定痕量铜有操作繁琐、灵敏度低等问题,建立了采用ZnS/AuNPs/氧化铟锡(ITO)玻璃电极电化学发光法测定痕量铜的新方法。在ITO玻璃表面,用电化学沉积法沉积AuNPs和ZnS,制备了ZnS/AuNPs/ITO电极。考察了该修饰电极的光、电化学行为,并对制备条件进行了优化。结果表明,Cu²⁺能够抑制以AuNPs为载体、ZnS为发光物质的修饰电极电化学发光,相对电化学发光值与Cu²⁺浓度的对数值在1×10^-11~5×10^-8 mol/L范围内呈线性关系,检出限为0.52×10^-11 mol/L。方法用于水样中痕量铜的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.3%,回收率在97%~105%之间;并与电感耦合等离子体质谱法测定结果基本一致。     

石墨烯/纳米氧化铝修饰电极方波阳极溶出伏安法测定土壤中锑

锑是一种有毒且应用广泛的工业添加剂,但锑是可疑致癌物,对人体及环境生物具有毒性作用,因此锑含量的测定是环境评价的必然要求。实验制备了一种石墨烯/纳米氧化铝复合膜修饰电极,探讨了Sb(III)在该修饰电极上的伏安溶出特性,建立了方波溶出伏安法测定Sb(III)的方法。该复合膜呈疏松多孔结构,具有较大的比表面积和良好的导电性,对Sb(III)具有灵敏的电化学响应。在优化的实验条件下,溶出峰电流与Sb(III)浓度在1.0×10^-7~1.0×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1×10^-7 mol/L。对某工厂周边土壤样品微波消解处理后,采用方波阳极溶出伏安法测定了锑含量,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为3.1%~3.9%;土壤样品中锑的含量在0.901~1.290mg/kg;与原子吸收光谱法的测量结果进行对比,一致性较好。     

谷氨酸-纳米金-石墨烯修饰的离子液体碳糊电极测定水样中铅的研究

制备了谷氨酸-纳米金-石墨烯新型修饰电极, 并用该电极实现了水样中铅的灵敏测定。用电化学方法依次将石墨烯和纳米金电沉积在以N-丁基吡啶六氟磷酸盐为粘合剂和修饰剂的碳糊电极表面, 戊二醛通过共价键合连接谷氨酸, 制备了谷氨酸-纳米金-石墨烯修饰的离子液体碳糊电极。结果表明, 该电极表面存在的石墨烯和纳米金, 极大地提高了电极的电化学性能, 谷氨酸和石墨烯分别具有良好选择性和导电性, 使传感器对Pb²⁺的信号响应和选择性均得到提高。在最佳实验条件下, pH 5.3的醋酸盐缓冲溶液中, 铅离子的浓度在1.0 × 10^-9~ 4.0 × 10^-6 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系, 检出限为3.0 × 10^-10 mol/L(3σ)。建立的方法应用于工业和生活废水、井水、雨水样品的测定, 测定结果与原子吸收光谱法的测定结果一致, 相对标准偏差在3.0%～3.8%之间。     

曙红Y-藏红T能量转移荧光猝灭法测定痕量锰

在pH 6.0介质中,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作用下,曙红Y-藏红T能发生有效的能量转移,使藏红T荧光增强,二价锰的加入使藏红T在577nm处发生荧光猝灭,其荧光猝灭程度与锰的含量呈线性关系,由此建立了能量转移荧光测定痕量锰的新方法。试验探讨了体系的最佳条件:1.0×10^-6 mol/L曙红Y溶液0.5mL、1.0×10^-5 mol/L藏红T溶液4.0mL、1.0×10^-3 mol/L SDBS溶液0.3mL,40℃恒温水浴中水浴加热4min。在优化条件下,锰(Ⅱ)质量浓度在0.4×10^-8~6.0×10^-8 mol/L范围内与荧光猝灭程度呈线性响应,方法检出限为6.0×10^-9 mol/L。将该体系应用于茶叶和土壤样品中锰的测定,相对标准偏差(RSD,n=11)小于5%,回收率为93.8%~95.6%。     

碲化镉量子点荧光猝灭法测定镍

基于镍离子对碲化镉(CdTe)量子点荧光具有猝灭作用,建立了对镍离子的定量检测方法。实验表明,在5 mL比色管中依次加入0.5 mL 1.5×10^-4 mol/L CdTe量子点溶液(以Cd²⁺计)、50 μL不同镍离子浓度的标准溶液,用pH 10.0硼砂缓冲溶液定容,室温下反应10 min,以400 nm为激发波长,在荧光发射波长为608 nm处测定其相对荧光强度,CdTe量子点荧光衰减程度与镍离子浓度在2.0×10^-7～7.8×10^-5 mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为F₀/F=1.008 9+0.030 8 ρ(μmol/L),相关系数r=0.998 7,检出限为1.5×10^-7 mol/L。方法用于水样中镍离子的测定,测得结果与原子吸收光谱法(AAS)一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为5.6%。     

阳极溶出伏安法测定氯化锌-氯化铵电解制锌体系中铅和镉

采用阳极溶出伏安法,建立了在ZnCl₂-NH₄Cl体系中,使用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和磺基水杨酸消除Cu²⁺对Pb²⁺测定的影响,不经预分离同时测定溶液中Pb²⁺和Cd²⁺的方法。在扫描电位为-0.80～-0.30 V、富集电位为-0.85 V、富集时间为100 s、扫描速率为0.015 V/s的优化试验条件下,Pb²⁺和Cd²⁺分别在-0.48 V和-0.68 V处有灵敏的溶出峰。溶液中可能存在的常见离子不干扰测定。Pb²⁺、Cd²⁺浓度分别在9.7×10^-9～2.4×10^-4、1.8×10^-8～8.9×10^-5 mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数分别为0.995和0.998。方法中Pb²⁺、Cd²⁺的检出限分别为3.9×10^-9、1.9×10^-9 mol/L。采用实验方法测定了ZnSO₄电解液和ZnCl₂-NH₄Cl电解液中的Pb²⁺和Cd²⁺,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.83%～2.1%、0.56%～0.75%,回收率分别为89%～108%、92%～104%。     

石墨烯-离子液体修饰玻碳电极同时测定矿石中铅和镉

将石墨烯(GR)滴涂在玻碳电极(GCE)上制备GR/GCE电极,采用循环伏安法将离子液体(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)聚合在GR/GCE电极表面,制得新型OMIMPF_6/GR/GCE修饰电极。以0.1mol/L HAc-NaAc缓冲溶液(pH 4.5)为支持电解液,利用差分脉冲法研究了Pb~(2+)和Cd~(2+)在OMIMPF_6/GR/GCE电极上的电化学行为。结果表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)在修饰电极上有较好的电化学行为,Pb~(2+)和Cd~(2+)的浓度分别在1.0×10~(-8)~4.2×10~(-5)mol/L和1.0×10~(-8)~6.0×10~(-5)mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系;Pb~(2+)和Cd~(2+)的检出限分别为1.0×10~(-9) mol/L和5.0×10~(-8)mol/L。实验方法用于矿石中铅和镉的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.9%~4.4%;并与原子吸收光谱法对比,测定结果基本一致。     

微分脉冲溶出伏安法测定锌电解液中铜铅镉镍

采用微分脉冲溶出伏安法,建立了氨水-氯化铵体系中,氨水掩蔽Zn²⁺,丁二酮肟(DMG)络合Ni²⁺,不经预分离测定痕量的Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺的方法。本体系可消除大量Zn²⁺对Ni²⁺、Cd²⁺的干扰。在起始电位―0.80 V、终止电位―0.1 V、富集电位―0.85 V、富集时间100 s、扫描速率0.015 V/s、加入0.5 mL氨水-氯化铵溶液的条件下,Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的溶出峰电位分别为―0.28、―0.47、―0.63 V,质量浓度分别在2.0×10^-6～1.0×10^-3、1.6×10^-6～6.6×10^-3、2.3×10^-6～1.1×10^-2 g/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,方法检出限分别为8.9×10^―8、8.1×10^―7、2.1×10^―7 g/L。不更换溶液,再向溶液中加入0.5 mL DMG溶液、0.6 mL氨水,在起始电位―0.90 V、终止电位―1.2 V、富集电位―0.80 V、富集时间40 s、扫描速率0.015 V/s的条件下,Ni²⁺的溶出峰电位为―1.03 V,质量浓度在1.0×10^―6～5.6×10^―4 g/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,方法检出限为4.6×10^―7 g/L。溶液中可能存在的常见离子不干扰Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺的测定。采用标准加入法测定混合标准溶液中的Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺,其结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.075%～1.8%;回收率为90%～109%。方法可用于硫酸锌电解液、中性上清液等实际样品的测定,其中中性上清液的测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果基本吻合。     

碲化镉量子点荧光开关法测定痕量铅

采用巯基丙酸(MPA)做稳定剂,在碱性介质中合成水溶性好、半峰宽窄、颗粒分散均匀的碲化镉(CdTe)量子点。在双硫腙存在的情况下,根据CdTe量子点荧光强度的恢复程度与铅离子浓度成正比的现象,建立了基于CdTe量子点荧光开关测定铅离子的新方法。在比色管中加入1 mL 2.5×10^-4 mol/L CdTe量子点溶液(浓度以Cd²⁺计)、适量pH 10.0的硼砂缓冲溶液、1 mL 90 μmol/L的双硫腙乙醇溶液,充分反应5 min后,加入不同浓度梯度的Pb²⁺标准溶液,用pH 10.0的硼砂缓冲溶液定容至5 mL后放置5 min,于激发波长/荧光发射波长(λ_ex/λ_em)为400 nm/600 nm测定体系的相对荧光强度。结果发现,铅离子浓度在2.0×10^－6～9.0×10^－5 mol/L范围内与其对应的相对荧光强度具有良好的线性关系,相关系数r=0.997 6,方法检出限为3.3×10^－7 mol/L。采用实验方法对土壤和湖水样品中的铅进行测定,结果与原子吸收光谱法(AAS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.99%~1.0%,回收率为95%~105%。