電化學(xué)氫化物發(fā)生技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、本論文對(duì)氫化物發(fā)生-原子光譜(HG-AS)分析技術(shù)的原理與應(yīng)用，進(jìn)行了較為詳細(xì)的綜述。著重分析了電化學(xué)氫化物發(fā)生(EcHG)技術(shù)中存在著一些問(wèn)題，開(kāi)展了與原子熒光光譜(AFS)技術(shù)聯(lián)用的系統(tǒng)研究。主要工作包括了新型EcHG電解池的研制、新型電極研制、EeHG-AFS聯(lián)用技術(shù)與程序、新型電解介質(zhì)選擇等，并考察了砷、銻、硒、鉍、鍺等元素的EcHG發(fā)生機(jī)理、優(yōu)化條件、干擾因素等，對(duì)多種生物材料和環(huán)境樣品進(jìn)行分析測(cè)定。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

2、 首先對(duì)傳統(tǒng)的平板式電解池設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)：使用螺紋密封的方式，克服了傳統(tǒng)螺絲密封方法的滲漏問(wèn)題；設(shè)計(jì)了一種圓盤(pán)式電解池，具有密封性能好，拆裝過(guò)程簡(jiǎn)單、快速，不容易因拆裝而縮短使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。也對(duì)傳統(tǒng)圓筒式電解池設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)：同樣利用螺紋密封方式，使裝拆過(guò)程簡(jiǎn)單可靠、密封性能好；采取內(nèi)外雙套管結(jié)構(gòu)，解決電極的安裝問(wèn)題，同時(shí)延長(zhǎng)了離子膜的使用壽命。 詳細(xì)考察了鉛、鉑、銅、石墨、鎢絲等電極的性能，包括EcHG發(fā)生效率、抗干擾能

3、力及實(shí)用性等，獲得了各種電極材料的分析范圍。首次利用鎢絲網(wǎng)狀電極，在圓盤(pán)電解池中得到了電解氣泡小、生成效率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)良效果。嘗試使用原子吸收用石墨管做圓筒式電解池的陰極材料，得到了與Pb電極相似的生成效率，同時(shí)具有電極易處理、表面積大、生成物可以快速通過(guò)等優(yōu)點(diǎn)，因而拓寬了電極材料的可使用類(lèi)型。 考察了多種混合中性介質(zhì)中的EcHG過(guò)程，發(fā)現(xiàn)電極的超電勢(shì)隨溶液pH值的變大呈現(xiàn)了先增大后減小，而在中性介質(zhì)中獲得最大的氫超電勢(shì)

4、的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)在中性PBS介質(zhì)中高價(jià)態(tài)砷、銻沒(méi)有氫化物信號(hào)，而低價(jià)態(tài)砷、銻的信號(hào)比在酸性介質(zhì)中大一倍的現(xiàn)象；另外，中性介質(zhì)減緩了電極的自放電，從而延長(zhǎng)了使用壽命：因此提出了利用中性介質(zhì)進(jìn)行砷、銻價(jià)態(tài)分析測(cè)定的方法，突破了一貫認(rèn)為EcHG最好使用酸性介質(zhì)的觀點(diǎn)，并解決了歷來(lái)EcHG不能進(jìn)行價(jià)態(tài)分析的難題。 還研究了多種混合電解介質(zhì)中的AsH3的EcHG，發(fā)現(xiàn)在KCI或K<,2>SO<,4>等鹽溶液中加入ZnSO<,4>可提高生成效率

5、，響應(yīng)信號(hào)比在酸性介質(zhì)中發(fā)生高近一倍，提出了電沉積的Zn粒子形成多孔結(jié)構(gòu)，增大了電極的表面積從而促進(jìn)A<,s>H<,3>發(fā)生的增敏機(jī)理。該體系也可以用來(lái)做As的價(jià)態(tài)分析。隨后，對(duì)分析元素在電極表面的還原過(guò)程的分析，對(duì)影響元素電化學(xué)還原效率的諸多因素，包括電流密度、電極面積、流動(dòng)速度、待測(cè)物濃度、以及電極材料和電解質(zhì)性質(zhì)等進(jìn)行了討論。通過(guò)研究電流、電極材料以及溶液pH、電解質(zhì)對(duì)氫化物的吸收、載氣引入位置對(duì)氫化物信號(hào)的影響，并用循環(huán)伏安(C