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关键词： 荧光化学传感器   共价固定   内参比   奎宁   萘酰亚胺   查尔酮  

摘要： 本论文主要工作是合成新型的具有可共聚端基双键、对某些化学物质敏感的荧光载体,并将荧光载体通过共价键合的方法固定在硅烷化玻片表面制备成荧光化学传感器,然后研究各种传感器在环境分化学中的应用并通过实验考察其各项性能。（1）合成了一种带端基双键的对卤素离子不敏感的荧光载体——N-甲基丙烯酰氧乙基-苯并硫杂蒽-3,4-二甲酰亚胺（MBTD）,并将其与对卤素离子敏感的奎宁一起共聚在硅烷化玻片表面上制备成具有内参比功能的荧光卤素离子传感器,并通过实验得到了能定量Cl-、Br-、I-的一次线性方程,对于Cl-、Br-、I-的检测范围分别为3.0×10-4～0.060 mol/L,3.0×10-4～0.060 mol/L,2.0×10-4～0.0060 mol/L,检测限分别为2.2×10-4 mol/L,7.5×10-5 mol/L,6.2×10-5 mol/L。（2）合成了一种带端基双键的对pH敏感的荧光载体——N-烯丙基-4-（4’-甲基哌嗪基）-1,8-萘酰亚胺（AMPN）,并将其与对pH不敏感的荧光载体苯并硫杂蒽（MBTD）一起共聚在硅烷化玻片表面上制备成具有内参比功能的pH传感器,并通过实验得到了能定量pH的线性方程:α= - 0.3348pH + 3.6251,测量范围为pH 5.00～9.75之间。（3）合成了一种带端基双键的荧光载体——4’-N,N-二甲氨基-4-甲基丙烯酰氨基查尔酮,并将其共价固定在硅烷化玻片表面上制备水分荧光化学传感器。通过实验对荧光载体的荧光强度与有机溶剂中水含量的变化关系进行分析,并得到了能定量丙酮、乙醇、乙腈中微量水的一次线性方程,测量范围为0%～6%,对于丙酮、乙醇、乙腈中微量水的检测限分别为0.006%, 0.008%, 0.002%。此外,实验证明以上三种传感器具有令人满意的可逆性、重现性、选择性、使用寿命长、响应时间短、测量精确度高、光稳定性好等优点,并且能用于环境分析化学中实际样品的检测。

关键词： 荧光   化学传感器   环境分析监测  

摘要： 随着荧光分析技术和传感技术的发展,荧光化学传感器已经成为一种重要的连续分析测量装置。它具有很高的选择性和灵敏度,可以实现对pH、溶解氧、含氮化合物、有毒害重金属离子、有机污染物进行实时和在线测定,因此在环境分析监测方面具有广泛的应用前景。简要介绍了荧光化学传感器的原理、制备及分类,综述了近年来荧光化学传感器的发展及其在环境分析监测中的最新研究成果,并探讨了荧光化学传感器在环境分析监测领域的应用前景和发展方向。

关键词： 环境分析化学   COD测定   HACH—COD试剂   替代试剂  

摘要： 为了降低COD测定成本,减小试剂污染,介绍了一种测定量程为0～1500mg/L的HACH-COD替代试剂。重点讨论了组分配比、标准曲线、消解管磨损等因素对测定结果的影响,并提出一系列提高测定质量,减少测定误差的措施。该替代试剂配比为0.5mL1/6K2Cr2O7(1.00mol/L)+2.5mL1%H2SO4-Ag2SO4+0.04gHgSO4,在组成上接近于HACH原装试剂,使用内置程序测定的误差介于2.79%～5%之间,使用对应的程序测定误差为0.23%～2.64%。实验证明,与HACH原装试剂、传统重铬酸钾法相比,该替代试剂在测定准确度方面无明显差异,3种方法的平均变异系数分别为1.87%、2.37%和3.71%,测定精密度满足要求,t均小于t0.95,测定结果准确可靠。经济技术比较显示替代试剂具有操作简单,成本低,污染小,适合批量测定等优势。单个样品的平均测定成本仅为0.78元。

关键词： 电化学   环境电化学   检测方法  

摘要： 介绍了电化学和环境电化学的基础知识,着重论述了环境电化学的检测方法。

关键词： 多壁碳纳米管   固相萃取   环境水体   痕量农药残留  

摘要： 本文将工作重点放在对基于多壁碳纳米管的新型固相萃取体系的研究上。论文共分为四章：\n 第一章对碳纳米管在众多科研领域中应用的发展现状进行较为详细的综述，并对其未来的发展前景作了简单的阐述。\n 第二章研究了多壁碳纳米管作为固相萃取吸附剂对环境水样中的磺酰脲类除草剂的富集性能。实验优化了洗脱剂种类及体积、样品溶液流速、酸度及体积等影响固相萃取效率的各个因素。然后按最佳条件对该分析方法的性能进行了考察，获得了较为满意的结果，从实验结果可知，该方法对烟嘧磺隆和噻吩磺隆的线性范围为0.04-40μgL-1，对甲磺隆的线性范围为0.02-20μgL-1，相对标准偏差为2.1-5.4％，检测限为5.9-11.2ngL-1。最后将所建立的分析方法应用于实际环境水样的分析测定，实验结果显示，多壁碳纳米管固相萃取柱对环境水样中的烟嘧磺隆、噻吩磺隆和甲磺隆的加标回收率为83.7-111.1％。\n 第三章详细考察了多壁碳纳米管固相萃取体系富集环境水样中的拟除虫菊酯类杀虫剂的能力。实验通过优化可能影响固相萃取效率的各种因素获得最佳富集条件，并将此固相萃取体系与高效液相色谱结合分析测定环境水样中的甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯、氟氨氰菊酯和联苯菊酯。实验结果表明，该分析方法的线性范围为0.1-40μgL-1，相对标准偏差为2.8-8.0％，检测限为0.7-7.0ngL-1。最后将所建立的分析方法应用于测定河水、自来水、水库水和井水等实际环境水样，并获得了令人满意的结果，样品加标回收率在81.9-117.8％之间。\n 第四章选择DDT及其主要降解产物o,p\'-DDT，p,p\'-DDD，p,p\'-DDE，p,p\'-DDT为目标化合物，对多壁碳纳米管作为固相萃取吸附剂的应用潜力进行了探讨。实验对洗脱剂、样品溶液流速、酸度及体积等实验条件进行了优化，并与高效液相色谱-紫外可见检测技术相结合，建立了测定环境水样中DDT及其降解产物残留的痕量分析方法。实验结果表明，在最佳富集条件下，该分析方法的线性范围为0.2-60μgL-1，相对标准偏差为2.3-2.5％，检测限为4-13ngL-1，对地下水、自来水和水库水等环境水样加标回收率为89.7-115.

关键词： 环境分析化学   现代分析方法   发展趋势  

摘要： 阐述了环境分析化学在环境保护中的重要性、研究领域、基本任务和今后的发展趋势。

关键词： 定量分析方法   扫描电镜   颗粒物   能谱   电子探针分析   金属材料   环境分析化学   薄层材料  

关键词： 聚苯胺   导电高分子材料   环境分析化学   功能材料  

摘要： 导电高分子作为一种新型功能材料而为人们熟知，在材料、能源、信息等领域应用范围广阔。但导电高分子材料在环境领域的研究才刚刚起步，仅限于防污、防腐、传感器、绿色催化剂等方面。根据文献调研和课题组的实际情况，本论文工作选择了聚苯胺、聚萘胺、聚噻吩等几种典型导电高分子进行研究，探讨它们在环境样品前处理和修饰电极等方面的应用。\n 具体内容如下：\n 一种新型、广普固相微萃取涂层研制及其在环境分析中应用以聚苯胺导电高分子为材料制备了一种新型、广普的固相微萃取涂层。依据聚苯胺结构多样化、易聚合、耐高温等特点，将其电聚合到不锈钢丝上，制作成简易的固相微萃取装置。在初步探讨聚苯胺电化学制各与结构特点的基础上，着重研究聚苯胺固相微萃取涂层在环境分析中的应用。以邻苯二甲酸酯类、氯代、硝基取代苯系化合物、有机氯及菊酯类农药等为分析对象，对新型聚苯胺涂层的萃取性能进行了研究。与商售产品比较，自制聚苯胺固相微萃取装置结构简单、价格低廉、呈现性好、检测限低、寿命长，具有良好的应用前景。新型聚噻吩固相微萃取涂层的研制及其对水中14种有机氯农药的分析测定继聚苯胺后，另一种导电高分子—聚噻吩同样也被首次开发成新型固相微萃取涂层材料。选择14种有机氯农药为目标化合物，对聚噻吩涂层性能进行评价，研究结果显示聚噻吩涂层具有良好的选择性、灵敏度和快速的萃取平衡。由于其独特的物理化学性质，聚噻吩涂层在热稳定性和使用寿命等方面的均优于商售聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层，而低廉的制作工艺更是本研究的一大特色。新型聚苯胺/聚亚甲基兰双层膜修饰电极的制备及其对甲醇的电催化氧化在修饰电极研究方面，提出了“双层膜”合成法，以改善聚苯胺导电高分子的电化学性质，其形成的修饰电极可以在中碱性溶液中实现对甲醇的电催化。这对甲醇绿色催化剂和环保燃料电池的开发有很大的借鉴作用。通过X光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和现场傅立叶变换红外(FT IR)反射光谱等技术，发现修饰电极对甲醇的电催化氧化性能，可归属于聚亚甲基兰在聚苯胺中的高度分散和两者的协同作用。依据实验结果，提出了甲醇在双层膜电极上电化学氧化可能存在的反应机理。磺酸二茂铁．聚萘胺修饰电极的研制及其对NO-2的脉冲法测定合成了水溶性磺酸二茂铁，采用电化学法将其掺杂进聚萘胺膜中，形成磺酸二茂铁—聚萘胺修饰电极，该电极性能稳定，经久耐用。利用电化学、红外光谱、电子能谱、扫描电镜等手段对其进行表征。结果发现，掺杂后的聚萘胺电极电化学性质得到大幅提高。循环伏安实验证实，在微酸溶液中，该修饰电极在—0.48V处的氧化峰对NO-2离子具有很好的电催化活性。以差分脉冲伏安法测定其催化电流，发现其与NO-2浓度在0.5～100μmol dm-3范围内呈良好的线性关系，相关系数0.998。将该电极用于环境水样中NO-2的测定，效果良好。\n 聚苯胺酪氨酸酶传感器的研制及对苯酚的测定研究了由聚苯胺导电高分子材料作为载体制备酪氨酸酶传感器的方法及其特性。根据酶的等电点，用电化学掺杂原理将有活性的酪氨酸酶固定进聚苯胺膜中形成聚苯胺酪氨酸酶传感器。讨论了温度、pH、电位和底物浓度等多种因素对该生物传感器响应电流的影响。通过对苯酚类化合物的测定，获得了电极的线形响应特性。研究结果表明：电极响应速度快，稳定性良好，可实现连续使用。用研制的传感器电极对水样中苯酚进行了测定，与标准方法相比，操作简单，实验结果基本相符。\n 以上研究表明，导电高分子材料在环境科学中的应用前景广阔，特别是在环境样品前处理研究方面，与传统材料相比，具有明显优势。可以预期：随着自组装技术的发展，导电高分子材料在固相微萃取、液相色谱柱、毛细管电泳、微全分析系统等领域中还将有更潜在的应用。论文

关键词： 生物传感器   乙酰胆碱酯酶   有机磷农药   再生丝素   碳纳米管   电化学分析   农药测定  

摘要： 随着人们对环境质量要求的提高，由农药残留引起的安全问题越来越受到人们的关注。近年来，高效、低残留、降解速度快的农药品种不断涌现，使得农药在农产品和环境中残留量很低，对农药残留检测技术提出了更高的要求。农药残留速测技术的不断发展，促使农药残留检测技术朝着快速、方便、灵敏可靠的方向发展。生物传感器法是目前农药残留速测技术中的研究热点，其中乙酰胆碱酯酶电流型生物传感器在有机磷农药的检测领域有着广泛的应用，近年来已有很多此方面的报道。\n 本文基于生物传感技术和酶抑制原理，研制了用于快速检测有机磷和氨基甲酸酯类农药的生物传感器，主要研究内容包括以下三个部分：\n 1、综述了乙酰胆碱酯酶生物传感器测定有机磷及氨基甲酸酯类农药的研究进展和应用，并对酶的固定化方法及电子媒介体的研究进展作了介绍和评价。\n 2、分别以液体石蜡和环氧树脂为粘合剂，用再生丝素粉末固定酶，7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)为电子媒介体制备了两种用于农药测定的乙酰胆碱酯酶电极。对生物传感器的制备条件、工作条件进行了优化，并探讨了发生在电极表面的电催化机理。实验发现：以液体石蜡为粘合剂制备的传感器由于粘合力不够，不能用于农药的测定；而以环氧树脂为粘合剂的生物传感器对硫代胆碱的响应速度快、灵敏度高。采用计时安培法对氧化乐果和克百威进行检测，当其浓度分别在5.0×10-8～5.0×10-6g/L和5.0×10-8～1.0×10-3g/L范围内时，抑制率与其浓度的对数呈线性关系，检测限可分别达到1.9×10-8g/L和4.7×10-8g/L。考察了此传感器对于实际样品的分析，获得了很好的回收率和重现性结果。实验结果表明，本法简便快速，费用低廉，灵敏度高，检测限低，在蔬菜、水果等农产品中有机磷和氨基甲酸酯农药残留的快速检测中有着良好的应用前景。\n 3、利用戊二醛交联法将乙酰胆碱酯酶和牛血清白蛋白固定在羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极表面，制备了可应用于有机磷农药测定的新型乙酰胆碱酯酶生物传感器，并确定了最佳工作条件。该传感器测定有机磷农药辛硫磷和氧化乐果的线性范围分别为5.0×10-4～5.0×10-1g/L和1.0×10-3～5.0×10-1g/L，线性相关系数分别为0.9977和0.9987，最低检测限分别为3.6×10-4g/L和5.9×10-4g/L。当生物传感器每次测定完农药后，表面的乙酰胆碱酯酶受到抑制，可用0.1mol/L的2-吡啶醛肟甲基碘化物(2-PAM)对其进行活化，用于下一次的测定。实验结果表明，若电极每次都测定1.

关键词： 非水毛细管电泳   胶束电动力色谱   亲和毛细管电泳   甲磺隆   噻磺隆   环境分析化学   分离分析   重金属胁迫  

摘要： 毛细管电泳作为一种分离分析技术，在环境分析化学研究中的应用已经得到人们广泛的重视。毛细管电泳不仅仅可以作为一种分离分析工具，可应用于环境机理的研究。\n 本文建立了非水毛细管电泳分离分析磷脂的方法。采用的分离介质是乙腈。异丙醇(3:2，V/V)，0.3%乙酸和60 mM乙酸铵。在分离的优化过程中，本文考察了醇的种类，乙酸的浓度，正己烷的添加量和乙酸铵浓度对分离的影响。同时，考察了溶剂化效应，离子-偶极作用对分离的贡献。应用该方法分离和测定了大豆、向日葵、杏仁、榛子和花生中的磷脂。所得到的结果与传统的MEKC方法分离测定的结果一致。\n 本文建立了胆酸钠-MEKC对酞酸酯进行分离分析的毛细管电泳方法。应用胶束电动力色谱(MEKC)方法分析测定了中国11个地区农田土壤样品中四种酞酸酯(PAEs)，邻苯二甲酸乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的污染状况。测定的结果与GC-FID一致。\n 分泌有机酸是植物在重金属胁迫下一个重要反应。研究中，本文建立了间接紫外的毛细管电泳分离分析低分子量有机酸的方法，并且成功地测定了Cd胁迫下的玉米根和Pb胁迫下小麦根中的有机酸。结果表明，重金属胁迫可以促进小麦和玉米根有机酸的分泌。\n 本文采用毛细管电泳技术，对水体中重金属Cu，Zn，Ni与磺酰脲类农药甲磺隆和噻磺隆之间的相互作用进行了研究。在pH7下，Zn，Ni，Cu与磺酰脲类农药甲磺隆和噻磺隆的络合常数依次减小，而噻磺隆的络合能力要高于甲磺隆，他们的结合常数在103-105之间；Ni与甲磺隆和噻磺隆和噻磺隆的络和能力随pH升高(pH5-7之间)而增大。