离子色谱技术在水环境中重金属污染检测中的应用

水环境中的重金属污染已成为全球关注的重大问题,准确、快速、便捷的重金属离子检测技术对于水环境保护具有重要的意义。离子色谱技术(Ion Chromatography,IC)作为一种高效的离子分析技术,其优点在于可同时对多种重金属离子进行定性定量分析,并具有高灵敏度和高精度。在本文中,我们研究了离子色谱技术在水环境中重金属污染检测的应用,对离子色谱技术的基 principle、操作步骤进行了梳理,然后重点介绍了它在检测水中重金属污染(如铅、镉、汞、铬等)方面的应用,并对比了其与传统分析方法的优势。通过案例研究,我们发现离子色谱技术在水中重金属离子检测的准确性、选择性以及分析速度等方面展现出显著的优势。本研究的结果对于理解和推广离子色谱技术在水环境重金属离子检测中的应用具有重要的科学价值和实际意义。

高效荧光金属纳米簇在重金属离子检测方面的研究进展

重金属离子具有环境持久性、生物累积性和生物毒性高等特点,对人类的生命安全造成巨大威胁。因此,开发灵敏度高、选择性强、快速便捷的重金属离子检测方法具有重要意义。发光金属纳米簇(Metal nanoclusters,MNCs)因其生物相容性好、尺寸小易于标记、光稳定性强和毒性低等优点,在重金属离子检测方面受到广泛关注。金属纳米簇传感的灵敏度与其荧光性能密切相关。深刻理解金属纳米簇荧光的增强机制,是提升基于金属纳米簇对重金属离子传感性能的基石。基于此,本文总结归纳了金属纳米簇荧光性能的增强机制并介绍了金属纳米簇在重金属离子检测方面的应用及其发展前景,为高效金属纳米簇的开发和应用提供参考。

荧光聚氨酯在重金属离子检测中的研究进展

随着工业发展和环境污染日益严重,重金属离子的检测成为环境监测领域的研究热点。而荧光聚氨酯材料因其优异的化学稳定性、高灵敏度和易于修饰的特性,在检测重金属离子中显示出巨大的应用潜力。本文综述首先探讨了不同新型结构的荧光聚氨酯对特定重金属离子如汞、铅、铁等的识别特性和检测,其次探讨了目前该领域存在的问题与挑战,并展望了未来荧光聚氨酯在环境监测和生物医学领域的应用前景。本文旨在帮助研究人员更好地提升荧光聚氨酯在高效、低成本和环境友好的重金属离子检测技术中的应用性能。

基于氮掺杂碳材料光催化传感器对食品中重金属离子的检测

为克服当前食品重金属检测方法的不足,以食品中重金属Cu^(2+)检测为例,研究基于氮掺杂碳材料光催化传感器在食品中重金属离子检测中的应用。本文论述氮掺杂碳点的制备方法,探究氮掺杂碳点浓度、检测时间对Cu^(2+)检测效果及其荧光强度的影响;以Mg^(2+)、Hg^(2+)、Ca^(2+)、Fe^(3+)、Zn^(2+)、Ni^(2+)、Ba^(2+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)和Mn^(2+)10种金属离子为干扰物,分析氮掺杂碳点检测法对Cu^(2+)的选择特异性。结果表明,氮掺杂碳材料光催化传感器可实现室温下对Cu^(2+)的即时检测,且具有检测灵敏度高(检出限Cu^(2+)为5.26 μmol·L^(-1))、抗干扰性强、检测要求低等特点,在食品铜污染检测、铜污染治理方面具有较强的应用价值。

基于三电极的便携式重金属离子检测仪研制与应用

该文研制了一种小型化重金属离子检测仪。该仪器具有高精度、稳定、便携等优点,能够精准输出-2.5~+2.5 V范围内的激励信号,通过调节8种不同的增益,可检测pA~mA范围内的电流,满足痕量重金属离子的检测需求。验证了检测仪的4项硬件参数性能,包括:激励信号输出精度、恒电位电路的稳定性、微小电流检测的准确性以及整体伏安性能测试。电化学性能通过在铁氰化钾溶液中以不同扫描速率的循环伏安实验进行验证,得出峰值电流高度与扫描速率的平方根呈线性关系,相关系数(r^(2))均大于0.99。以未经修饰的丝网印刷金电极作为传感器,采用方波阳极溶出伏安法(SWASV)检测Pb^(2+),得到10~100μg/L质量浓度范围内的校准曲线,检出限达0.295μg/L,且重复性良好。通过与台式电化学分析设备Gamry Reference 600+进行比较,得到近乎一致的校准曲线,r^(2)分别为0.9989和0.9991,体现了所研制仪器的可靠性。该仪器在提供强大的检测性能和可靠性的同时,实现了低成本和便携性,可用于环境水体中重金属离子的现场检测。

一种钙钛矿纳米晶核壳结构的制备及其在重金属离子检测中的应用

采用3种配体合成一种壳层很薄且无法将纳米晶完全包覆的钙钛矿纳米晶核壳结构,并通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征证明此不完全包覆的纳米晶核壳结构成功制备。相比于原始钙钛矿纳米晶,该钙钛矿量子点核壳结构具有较好的稳定性,可与相关金属离子接触发生电子转移,使量子点的荧光发生猝灭,达到检测重金属离子的目的。所制备的钙钛矿纳米晶核壳结构可灵敏地检测铜离子和汞离子,理论检出限分别为0.60 nmol/L和0.64 nmol/L。该研究对开发新型量子点荧光检测剂具有重要意义。

重金属离子检测技术及其在环境检测中的应用

全球工业化和城市化的快速发展引发了严重的环境污染问题,其中重金属污染对生态系统和人类健康构成巨大挑战。因此,准确、高效的重金属离子检测技术在环境监测中显得尤为重要。本文对重金属离子检测技术及其在环境检测中的关键应用进行了系统探讨,介绍了重金属离子检测技术的定义,对其在灵敏度、选择性、实时监测、无损检测和成本等方面的优势进行了论述。详细探讨了重金属离子检测技术在水体、大气和土壤环境监测中的应用。

基于纳米碳材料的重金属电化学检测

面对重金属离子污染问题,开发快速且准确的重金属离子检测器具有重要意义,碳纳米材料因其易修饰、灵敏度高,常用于电化学检测重金属。此外,碳纳米材料还具有高稳定性、使用寿命长等优点,同时也存在形貌调控困难、传感效率低等问题。通常对碳材料进行官能团修饰或与其他材料复合等,加强其作为电化学传感器的传感效果。依据当前研究现状,主要介绍不同形貌碳纳米材料,如碳纳米管、碳纳米片、石墨烯等,以及其复合材料对重金属离子检测的研究前沿和动态。最后,对碳基纳米材料电化学检测重金属进行展望。

CdSe量子点的合成及其在重金属离子检测中的应用

以3-巯基丙酸(3-MPA)为修饰剂合成了水溶性CdSe量子点,优化了合成条件,并以其为荧光探针建立了水样中Pb^(2+)和Hg^(2+)的检测方法。实验结果表明:在n(Se)∶n(Cd^(2+))为1∶6、n(Se)∶n(Na BH4)为1∶3、n(Cd^(2+))∶n(3-MPA)为1∶6、反应p H为11、回流温度为100℃、回流时间为60 min的优化条件下合成的量子点荧光性能较优;量子点的荧光猝灭强度与Pb^(2+)或Hg^(2+)的质量浓度呈良好的线性关系,线性范围分别为0.005~10 mg/L和0.001~1 mg/L,检出限分别为0.003 mg/L和0.001 mg/L,相对标准偏差分别为1.23%和1.29%,可应用于实际水样中Pb^(2+)和Hg^(2+)的检测。

石墨烯复合功能材料及其在重金属离子检测的电化学研究与应用

石墨烯(GR)是典型的单原子碳纳米材料,具有独特的二维共辄平面结构,其高活性的比表面积和突出的导电性能,在电催化和敏感材料制备领域已得到广泛的应用。氧化石墨烯(GO)作为GR的前驱体,存在大量的含氧官能团,具有良好的水溶分散性。大量GO含氧官能团的介入会破坏其K-7T共辘结构,导致其电学性能变差。GO通过化学、水热合成或直接电化学还原方法可有效修复其共辄平面结构,得到导电性良好的还原氧化石墨烯(rGO),即GR.单组分的GR材料在实际应用中仍存在某些局限性,如电学活性相对较弱,与其它材料加工复合性能较差等。将GR、G O材料与其它功能材料进行复合,可进一步改善复合物的物理或化学性能,如分散性、加工修饰和电催化活性等。综述了石墨烯材料与金属及其氧化物纳米粒子、聚合物、掺杂原子、导电离子液体、碳纳米材料等功能材料复合后,能形成可调控的微结构,具有改性的化学性质和协同发挥的电学效应,表现出显著的电子传递能力及其功能性作用。论述了GR功能化修饰的复合材料作为敏感界面,构筑基于重金属离子检测的电化学生物传感器,可以实现对Pb2+,Hg2+,C『+等多种重金属离子的同时或分别检出,提出了GR复合制备材料的纳米结构特征、功能修饰作用对于提高传感器的电催化活性和选择性性能等方面的应用,并对该研究领域进行了总结与展望。

基于席夫碱的重金属离子荧光传感器的研究进展

席夫碱因其独特的电子化学结构,使其能够在众多的研究领域得到应用,尤其是席夫碱在与不同的金属离子结合时能够产生稳定的配合物,其出色的配位能力使其在识别不同金属阳离子方面表现出了卓越的性能,被用作荧光开/关化学传感器用于检测材料中的各种重金属离子。就席夫碱型化学传感器对部分重金属离子的检测应用进行介绍,对其用于不同重金属离子的检测性能进行归纳,以展示基于席夫碱的各种重金属离子化学传感器的研究进展,为基于席夫碱的新型重金属离子荧光化学传感器的设计提供一定的理论基础。

纳米金的合成及其在重金属离子检测中的应用进展

重金属离子可通过食品、空气、饮用水进入人体,它们不可降解,可在生物体中累积,对环境和人类健康构成严重威胁。传统重金属离子检测方法繁琐耗时、成本高且便携性差,因此开发快速简便且可实现现场检测的方法意义重大。纳米金除了具有比表面效应、量子尺寸效应等一般纳米材料具有的特性之外,还具有良好的生物相容性和独特的光学性质,在重金属离子的检测中表现出巨大的应用前景。本文综述了几种典型纳米金的合成方法,根据纳米金的光学性质分别综述了纳米金表面等离子体共振、动态光散射、表面增强拉曼散射、表面增强荧光、金标试纸条和纳米金手性传感技术在重金属离子检测中的研究进展,对它们的检测原理、应用及优缺点进行了分析,为食品、环境、饮用水及具体样品中重金属离子的检测提供参考。

多重金属离子检测用三维石墨烯电化学生物传感器敏感膜的构筑

采用氧化还原法制备出三维石墨烯,在对其氨基功能化的基础上,利用静电吸附作用,将单链DNA固定在氨基化三维石墨烯(G-NH2)表面,通过与重金属离子(Ag+,Hg2+,Cu2+)配合形成双链DNA.采用TEM和SEM对三维石墨烯进行表征,同时利用AFM和XPS对G-NH2固定DNA前后的表面形貌和化学元素组成进行测试.结果表明氨基化三维石墨烯表面比较平整光滑,XPS的信号峰发生变化证明了DNA已成功地固定到G-NH2上.采用电化学交流阻抗法(EIS)对DNA固定和重金属离子检测前后三维石墨烯自组装膜的电化学性能变化进行分析.结果表明,DNA固定后及重金属离子检测前后,膜的界面电荷转移电阻值均发生明显变化.本文制备的三维石墨烯材料可用作电化学生物传感器敏感膜以吸附生物分子,并可同时进行多种重金属离子的检测.

碳点的合成方法及其用于重金属离子检测的研究进展

碳点是尺寸小于10nm的新型碳基纳米发光材料,通常由C、H、O、N等元素组成,表面富含氨基、羧基等基团。与传统量子点相比,碳点原料多为生物质,价格低廉,毒性低,制备方法简单,具有良好的光致发光、上转换发光、光诱导电子转移、生物相容性、水溶性等优点,在重金属离子检测、光催化、生物成像等领域得到广泛应用。碳点有望替代现代仪器实现对重金属离子便捷、快速的检测,但目前碳点用于重金属离子检测的研究还鲜有报道,围绕碳点合成方法的基础上,分析了各种制备方法的优缺点,综述了碳点用于重金属离子检测的优势、研究进展及选择性猝灭的机理,指出了碳点面临的主要问题与未来的发展方向。

氮掺杂石墨烯的制备及其在重金属离子检测中的应用

以尿素为前驱体,通过热退火的方式制备了氮掺杂石墨烯,通过调节尿素的比例,制备了不同氮含量的氮掺杂石墨烯,并探究了其在重金属离子检测方面的应用。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析(EA)对材料进行了表征,采用各种电化学方法测试了电化学检测镉离子(Cd^(2+))、铅离子(Pb^(2+))、铜离子(Cu^(2+))性能,实验结果表明:尿素与氧化石墨烯比例为5∶1制备的氮掺杂石墨烯,检测重金属离子具有较好的灵敏度,最低可检测2.0nmol·L^(-1) Cd^(2+)、0.1nmol·L^(-1) Pb^(2+)和1.2nmol·L^(-1) Cu^(2+)。

柚子皮衍生类蜂窝状碳材料在同步检测重金属离子中的应用（英文）

不含金属的碳材料通过廉价且易获得的柚子皮经KOH活化和高温热解获得,该碳材料具有高比表面积(1 055 m^2·g^(-1))和高石墨化程度的类蜂窝状结构。将多孔碳(PAC)材料修饰后的电极作为工作电极,采用阳极溶出伏安法(SWASV)同步检测Cd^(2+)、Pb^(2+)和Cu^(2+)离子,表现出较高的灵敏度、可重复性、稳定性和较低的检测限。研究认为PAC的微孔和中孔可以充当有效的离子传递通道,从而加速离子的扩散并显著提高交换效率,而高的石墨化程度提高了材料的导电性,加速了电子传输。

基于金属有机框架及其衍生材料构建重金属离子检测电化学传感器的研究进展

金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是一类新型的多孔配位聚合物,因其具有超大的比表面积、可调的结构、很高的孔隙率等优点而在构建电化学传感器的研究中受到了广泛关注。主要介绍了基于MOFs及其衍生材料构建的电化学传感器,并综述了相关电化学传感器在重金属离子检测方面的应用;分析了该类电化学传感器在重金属离子检测中的优势及目前存在的局限性,并对未来相关研究进行了展望。

开放实验设计:水热法制备Fe3O4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子

设计“水热法制备Fe3O4纳米颗粒及其电化学检测重金属离子”开放实验,目的是使学生掌握和了解水热法Fe3O4纳米颗粒的基本原理和实验操作,学会材料对重金属离子Pb^2+的电化学检测响应信号数据的获取和分析,培养学生的动手能力和分析问题能力.

基于微透镜阵列的重金属离子阵列传感器研究

研制了一种基于微透镜阵列的光寻址电位阵列传感器，用以实现同一溶液中多种重金属离子的同时检测．采用脉冲激光沉积（PLD）技术在LAPS上制备Cu^2＋、Cr^6＋、Pb^2＋、Fe^3＋4种重金属离子的敏感薄膜，并利用微透镜阵列把单束激光转化成激光点阵作为LAPS阵列的光源，从而得到4×4的重金属离子敏感LAPS阵列，实现了对这4种重金属离子的检测．实验结果表明，LAPS阵列传感器能够同时检测浓度为10^-5～10^-3mol／L的以上4种金属离子混合溶液．

电化学传感系统检测重金属离子与氨基酸的进展

近年来,重金属污染引发的事故很多,它严重破坏了环境,造成相当大的经济损失。同时,氨基酸对于研究蛋白质、生物、生命科学及质量的监控管理具有非同凡响的意义。在此情况下,检测重金属离子与氨基酸的电化学传感器应运而生。电化学传感器在近年来得到了迅速发展,尤其以纳米材料传感器等为代表。经过不断改造的电化学传感器具有检测时间短、检测种类多、不受其它因素的干扰、使用寿命长等很多优势。本综述具体介绍了经典方法的不足和经过改良新方法的创新之处以及在电化学传感器不同领域的应用,并对今后的发展趋势和应用前景进行了展望,希望能为以后的研究提供新的思路。