摘  要：碳纤维电极具有面积小，表面容易惰化，不易被氧化，电极的尖端有一定的柔韧性和机械强度等性质，使碳纤维电极在电化学、生物等各领域中发挥着重要作用。本论文采用一种简便火焰刻蚀法，制备了稳定的碳纤维电极，然后采用循环伏安法控制不同的扫描速度、富集时间、富集电位、支持电解质pH及浓度等条件，检测Zn、Pb、Cd、Bi四种金属离子。实验结果显示当富集电位为-1。6 V，富集时间为300 s，扫描速度为0。 1 V/s，pH为4。1时，Zn、Pb、Cd、Bi四种离子具有良好的溶出曲线。82140

毕业论文关键词：碳纤维电极；火焰刻蚀法；循环伏安法；金属离子 

Simultaneous Detection of Zn、Pb、Cd、Bi by Carbon Fiber Electrode

Abstract: Carbon fiber electrodes  possess a small area。 The electrode has surface easy inerting and less susceptible to oxidation。 Due to a certain mechanical strength and flexibility, Carbon fiber electrode plays an important role in the areas of electrochemistry and biology。 This paper uses a simple flame etching method and prepares stable carbon fiber electrode。 Then different scanning speed, accumulation time, accumulation potential, supporting electrolyte pH and concentration were controlled to detect Zn, Pb, Cd, Bi four kinds of metal ions by cyclic voltammetry 。 The results showed that Zn、Pb、Cd、Bi have a good dissolution profile when the accumulation potential is -1。6 V, the accumulation time is 300 s, the scanning speed is 0。 1 V/s and pH is 4。1。 

Key Words: Carbon fiber electrodes; Flame etching; Cyclic voltammetry; Metal ion

引  言

随着全世界工业化快速发展，重金属污染问题引起人们的高度关注，有些微量的重金属也会对人体产生危害，因此痕量重金属在药物、水质、临床、土壤、和食品监测方面的定量检测十分重要。在生活中对重金属元素含量进行严格控制，确保人们的生命安全是很重要的，为了人们的健康生活，无论在生活方面还是在环境方面国家应该严厉监督加大惩罚力度，使人们生活的质量得到显著的提高。论文网

锌、镉和铅重金属污染指的是重金属与它们的多种化合物引起严重的环境污染问题。锌、镉及铅等重金属污染的主要来源有工业污染排放、农业药物残留、生活中的垃圾以及交通尾气的直接排放，污染源没有按照要求处理就排入环境，以各种不同的形式存在于土壤和水中，因此危害到人类的健康。重金属污染源由于具有不可降解的特性，严重威胁人类和动植物的生存。各种重金属能与动植物体内的主要器官中的蛋白质、酶相互结合、相互作用，能引起严重的中毒症状从而威胁到生命安全。各种各样的金属元素从不同元素的价态以及存在的形式对人体的危害程度也不相同，即使是人体中所需微量金属元素的含量超过标准也会有中毒的现象发生，金属元素在人体中含量超标，会引起体内多种器官出现机能失调的症状，金属元素在一些重要器官上富集，引起严重的中毒症状。铅在人体内过量会引起各种机体神经、消化、血液系统一系列异常，严重情况下会造成永久性的智力损伤，影响人们的正常生活；镉毒性较大，人体镉含量过量会使骨质疏松和骨骼软化，导致人们患上无法忍受的骨痛病；锌含量的高低对人的体质及神经系统以及免疫功能都有着重要的影响[14,15]，人体中缺锌会出现消化系统减退、发育迟缓，智力障碍和神经机能错乱的症状，如果人体内锌的量过多会产生有毒的物质，从而对人体机能造成潜在的危害，比如畸形、致癌等[16]。文献综述

痕量金属元素主要的检测方法有多种。如生物示踪法（ITM）灵敏度高但成本也较高且操作要求相对较高[17]；紫外-可见分光光度法（UV-VIS）准确度高但选择性差[25]；原子吸收光谱（AAS）的优点是检测限低但是同时测定几种元素时谱线易被干扰[18]；原子荧光光谱法（AFS）谱线清晰但是检测范围窄[20]；高效液相色谱（HPLC）分离速度快但是成本高[23]；X射线荧光光谱法（XFS）谱线抗干扰但是操作困难[21]；原子发射光谱（AES）精确度高但是检测非金属元素受到限制[19]；等离子体质谱法（ICP-MS）选择性强但是设备昂贵且检测领域受限[22]；离子色谱法（IC）重现性好但是分离缓慢且检测时间较长[24]；中子活化分析法（NAA）抗干扰性强但是整个检测过程繁琐[26]；电化学分析法[27]装置简单且分析速度较快等。对于重金属离子的检测，电化学分析方法[12,13]是一种便于携带、快速及灵敏的检测方法，同时具有设备相对简单、操作比较方便、成本较低、检测周期相对比较短、灵敏度较高、应用范围比较广、待测样品预处理简单等特性，并且能够对样品的组分和价态做出正确的分析，因此电化学分析方法在众多分析方法中的占有主要地位。碳纤维作为一种新型材料，因其具有吸脱速度快、体积小和多种形态存在等优良特性[1~3]，使得碳纤维微电极在电化学、生物等各领域中占有重要地位。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-