電化學(xué)氫化物發(fā)生系統(tǒng)電極性能優(yōu)化及其在原子光譜中的應(yīng)用研究.pdf

1、氫化物/冷蒸氣發(fā)生法是原子光譜最重要的樣品引入方式。化學(xué)氫化物/冷蒸氣發(fā)生法(CHG/CVG)較之常規(guī)進(jìn)樣法具有很多的優(yōu)勢，但是通常需要使用價格較貴、性質(zhì)不穩(wěn)定的硼氫化鈉或者硼氫化鉀作還原劑。由于硼氫化物還原能力非常強(qiáng)，可以還原的物質(zhì)種類多，所以以硼氫化物-酸體系為基礎(chǔ)的化學(xué)氫化物/冷蒸氣發(fā)生法容易受到共存的過渡金屬離子的干擾，因此對研究者們來說，發(fā)展一種新的氫化物發(fā)生技術(shù)來代替化學(xué)法具有很強(qiáng)的吸引力。電化學(xué)氫化物/冷蒸氣發(fā)生法(EC-

2、HG/EC-VG)在某些情況下就可以替代CHG/CVG法。
　　 考慮到EC-HG/EC-VG的分析性能與陰極材料的性能和電解池的設(shè)計有直接關(guān)系，為了提高電化學(xué)氫化物發(fā)生效率、提高EC-HG/EC-VG原子光譜的靈敏度并拓展其適用的元素范圍，本工作主要嘗試了選擇合適的陰極材料以及改進(jìn)電化學(xué)氫化物發(fā)生池的結(jié)構(gòu)以改善電化學(xué)法的分析性能。另外通過具體的實驗結(jié)果和一些物理化學(xué)數(shù)據(jù)，在前人研究的基礎(chǔ)上，對電化學(xué)氫化物發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了較為深入

3、的探討。論文具體工作包括以下幾部分：
　　 首先采用三維多層網(wǎng)狀鎢絲電極作為電化學(xué)氫化物發(fā)生池的陰極，在低溫條件下，網(wǎng)狀鎢絲陰極表面產(chǎn)生的TeH2可以被吹掃氣體有效地帶出陰極腔，并帶入到原子熒光光譜儀中進(jìn)行定量分析。通過將EC-HG和原子熒光光譜法(AFS)聯(lián)用，構(gòu)建了簡單、高效的測定實際樣品中碲元素含量的分析方法。
　　 考慮到導(dǎo)電高聚物聚苯胺(PANI)材料的優(yōu)良特性，采用線性掃描伏安(LSV)實驗研究了Hg(Ⅱ)在

4、PANI修飾電極表面的反應(yīng)特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PANI膜有助于Hg(Ⅱ)的還原，使Hg(Ⅱ)可以在較高的電極電勢下還原。本工作中，我們將聚苯胺修飾的石墨電極用作EC-VG系統(tǒng)的陰極材料，通過與AFS法聯(lián)用，用于Hg(Ⅱ)的測定。由于還原過程中可能包含一個催化過程，該ECVG-AFS法具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、記憶效應(yīng)低等優(yōu)點，該方法被成功地用于生物樣品中總Hg含量的測定。
　　 采用電化學(xué)法制備了PANI修飾的Pb電極，并將該P(yáng)ANI/

5、Pb作為電化學(xué)氫化物發(fā)生池中的陰極材料，建立了電化學(xué)氫化物發(fā)生-原子熒光光譜系統(tǒng)測定元素Sn的方法。由于PANI膜對Sn(Ⅳ)具有較好的還原活性，所以該方法具有較高的靈敏度、良好的穩(wěn)定性和較低的記憶效應(yīng)。
　　 為了減少氫化物在傳輸過程中的損失，設(shè)計了一種氫化物發(fā)生池和氣液分離器一體化的整體池。該電化學(xué)氫化物發(fā)生池以一個小尺寸的石墨管(容積約為180μl)為陰極腔，免除了離子交換膜和專門的陽極電解液的使用。該整體池的無膜結(jié)構(gòu)使電