催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究

催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究

一、催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究(论文文献综述)

兰月来[1](2012)在《近红外光谱法快速检测水体COD和DIN》文中提出伴随工业化的进程,水资源污染成为社会问题。为了及时掌握水体的动态变化,实时分析是水质检测的发展方向。化学需氧量(COD)和可溶性无机氮(DIN)是水体指标检测的重要内容。本文采用近红外光谱分析技术结合多元校正分析方法建立水体COD和DIN的实时检测方法。本文的研究主要包括以下内容:1.验证了运用近红外光谱分析技术检测城市湖泊水体COD的可行性,分别采用主成分回归(PCR)和偏最小二乘法(PLS)进行建模分析。结果表明:PCR模型校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.8124和0.8591,而PLS模型校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.9381和0.9290,表明PLS建模效果明显优于PCR建模效果;2.探讨了近红外光谱分析技术同时检测硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮的可行性,配制含有硝酸钾、硝酸铵和亚硝酸钠的模拟水样,利用预测残差平方和(PRESS)方法和系统独立变量数方法判断模拟水体系统主成分数,PRESS方法判定结果为2,系统独立变量数方法判定结果为4,从水体包含的真实化学成分来看,系统独立变量数方法判定准确。在主成分数为4时,建立了模拟水体可溶性硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮的同时测定的模型,其中校正集中硝酸盐氮、亚硝酸盐和氨氮的相关系数分别为0.9798、0.9928和0.9788,预测集中硝酸盐氮、亚硝酸盐和氨氮的相关系数分别为0.9808、0.9940和0.9899,表明模型效果较理想。3.探讨了建模样品选择对检测水体DIN的影响,分别通过浓度梯度法和主成分分析结合欧氏距离法进行建模样品选择,得到具有代表性的校正集样品,建立模拟水体DIN的PLS模型,其中浓度梯度法校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.9839和0.9798,主成分分析结合欧氏距离法校正集相关系数和预测集相关系数分别为0.9839和0.9849,表明两种选样方法建模效果均较好。

张卫[2](2009)在《掺硼金刚石薄膜微电极阵列的性质及其测定水体COD的方法研究》文中研究指明为实施污染物排放总量的控制,能及时、准确地检测有机物污染的状况,化学需氧量(COD)的快速检测作为有机污染程度的及时反映有着非常重要的意义。COD的电化学检测方法具有简单、快速、绿色无污染、电化学氧化的普适性高等特点,可适用于不同类型有机污染物的COD检测。常用的电化学检测COD方法中,采用传统的固体工作电极由于易沾污、稳定性差、传质慢,且只对特定的体系具有一定的相关性,检测结果在广谱性上往往同CODCr值差别较大,因此,建立新型的、同标准重铬酸钾法吻合的电化学检测COD方法具有实际意义和潜在的应用前景。本论文考虑到掺硼金刚石薄膜(BDD)电极不易被沾污、电位窗口宽及微电极阵列响应快、电流密度高等特点,采用光刻技术制备BDD微电极阵列,在系统地研究其电化学特性的基础上,提出了一种新的快速测定水体COD的电化学方法,即以BDD微电极阵列取代传统的宏观电极,对检测COD的新电化学方法进行了一系列的探索,考虑到Ce4+离子具有较强的氧化性,Ce4+/Ce3+的标准电极电势介于Cr2O72-/Cr3+和MnO4-/Mn2+之间,通过添加少量的Ce3+离子,采用电生Ce4+离子催化氧化水体中的有机污染物,测定该体系的电流-时间曲线,研究数值积分计算的总电量同水体COD值的关系,可对体系进行COD检测,检测结果同标准重铬酸钾法具有良好的一致性。本论文的主要研究成果如下:(1) BDD电极的制备、表面改性与电化学特性研究采用热丝化学气相沉积法,以丙酮、氢气、三氧化二硼分别作为碳源、载气及掺杂的硼源,制备了BDD薄膜,BDD表面为微米级的多晶结构,属中等硼掺杂水平。采用电化学氧化方式对BDD电极表面进行改性,表面疏水性的C-H基团逐步转化为以亲水性的C-O基团为主,获得稳定化的、具有亲水性表面的BDD电极,确定BDD电极表面改性处理的最佳电化学氧化条件。考虑到Ce4+/Ce3+为阳离子电对,故选用经典的Fe3+/Fe2+和Fe(CN)63-/Fe(CN)64-两个氧化还原电对来分析、评价已制备并改性的BDD电极的性能,通过循环伏安曲线(CV)分析,制备的BDD电极和电化学氧化改性BDD电极在两体系中显示出典型的准可逆过程,并利用nΔEp值计算出相应的反应速率常数k。(2)对插式BDD微电极阵列的电化学特性研究利用微电子光刻技术制备了对插式BDD微电极阵列,当以一组平行的BDD微电极阵列作为工作电极的S-MBEA工作方式下,Fe(CN)63-/Fe(CN)64-电对在BDD微电极阵列表面上主要以线性扩散为主,各微带电极的扩散层互相交叠,CV曲线形状同宏观电极;而采用对插式BDD微电极阵列的中一组作为工作电极、另一组作为对电极的I-MBEA工作方式时,各BDD微带电极的扩散层不交叠,边缘效应较为显着,获得准稳态的非线性扩散,CV曲线呈微电极所特有的S形。通过非线性拟合得到I-MBEA工作方式下BDD微电极阵列极限电流ilim同扫速v的关系式,极限电流ilim由半球形扩散的极限电流、线性扩散的峰电流以及其他效应等影响因素组成,且以半球形扩散为主,其极限电流为S-MBEA方式下峰电流的1000倍,并通过EIS分析,研究了两种工作方式下BDD微电极阵列表面的阻抗特性。(3)电化学检测COD新方法的理论研究根据在非稳态极限扩散电流的Cottrell方程基础上,添加非线性扩散部分来描述采用I-MBEA工作方式时对插式BDD微电极阵列的电流变化,将电流对时间t积分,得到电量Q与时间的关系式,通过比较时间t和t1/2项的系数(设其分别为A、B),B2/A比同体系COD值呈正比关系,因此,利用实验数据Q对t1/2二阶线性多项式拟合,可通过B2/A比值来确定体系的COD值。另一方面,利用恒电位下电流-时间曲线,将电流i对时间t在检测时间范围内进行积分,得到在该时间段内流通电极的总电量QT,该数值同体系内还原性物质的量成正比,即COD值成正比,因此,通过数值积分求得的总电量QT值亦可给出体系的COD值。利用对插式BDD微电极阵列测定不同浓度葡萄糖和邻苯二甲酸氢钾两种COD标准样品的电流-时间曲线,建立B2/A比与标准样品理论CODCr值(ThOD)的关系以及积分总电量QT与ThOD的关系,两组关系在各体系中都具有显着的线性相关性,但不同体系中的线性关系存在差异,这是由于还原性有机污染物的电化学氧化不仅同体系的扩散系数有关,还决定于工作电极的电流效率,对单组分或固定成分的多组分废水具有良好的应用价值。(4) Ce4+/Ce3+电催化氧化BDD微电极阵列检测COD的方法研究通过添加少量的Ce3+离子,利用电生Ce4+离子催化氧化水体中的有机污染物,并以这一氧化方式占主导地位。确定最适宜的Ce3+离子浓度为0.8mmol?dm-3,在两体系中得到的积分总电量QT与ThOD的线性关系表达式比较接近,将两者汇总,得到常用的两种COD标准样品统一的QT与ThOD标准曲线,线性相关系数R为0.975。采用新型Ce4+/Ce3+电催化氧化总电量QT法检测实际废水的COD值,测试结果同标准重铬酸钾法具有较高的一致性。回收率实验采用标准加入法,6次测量结果的平均回收率为98.5%~106.4%。

黄进[3](2006)在《环境水样COD快速监测技术综述》文中进行了进一步梳理文章介绍了化学需氧量(COD)的快速测定技术,以及在实际水质监测中的应用。

段文明,段柏润,海梦黎[4](2000)在《催化快速法测定CODCr定量下限的研究》文中提出催化快速法测定CODCr是我国目前环境监测中普遍使用的最快速、简便、可靠的方法 ,该法的检测范围是 60~ 1 0 0 0mg/l,我们经过研究测出催化快速法的定量下限为 1 0mg/l,扩大了该法的应用范围。

段文明,段柏润,海梦黎[5](2000)在《催化快速法测定CODcr定量下限》文中指出

二、催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究(论文提纲范文)

(1)近红外光谱法快速检测水体COD和DIN(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 水质 COD 测定方法
        1.2.1 标准测定方法
        1.2.2 改进方法
        1.2.3 快速测定方法
    1.3 水质 DIN 测定方法
        1.3.1 硝酸盐氮测定方法
        1.3.2 亚硝酸盐氮测定方法
        1.3.3 氨氮测定方法
    1.4 近红外光谱分析技术在水质检测中的应用
    1.5 本课题研究的主要内容和目的
第二章 近红外光谱分析技术
    2.1 近红外光谱仪器
    2.2 近红外光谱结合化学计量学的分析方法
        2.2.1 光谱预处理方法
        2.2.2 近红外光谱定性分析
        2.2.3 近红外光谱定量分析
    2.3 本章小结
第三章 近红外光谱法快速检测湖水 COD
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验主要仪器
        3.1.2 实验主要试剂
        3.1.3 溶液
        3.1.4 水样
        3.1.5 实验方法
        3.1.6 建模方法
    3.2 理论部分
        3.2.1 主成分数的确定
        3.2.2 多元校正分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 COD 标准工作曲线
        3.3.2 水样的近红外光谱
        3.3.3 主成分数的确定
        3.3.4 PCR 定量分析模型建立
        3.3.5 PLS 模型定量分析模型建立
        3.3.6 两种校正方法建模结果比较
    3.4 本章小结
第四章 近红外光谱法同时检测水体硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验主要仪器
        4.1.2 实验主要试剂
        4.1.3 模拟水体的配制
        4.1.4 水样的近红外光谱采集
        4.1.5 建模方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 水样的近红外光谱
        4.2.2 主成分数的确定
        4.2.3 硝酸盐氮定量分析 PLS 模型建立
        4.2.4 亚硝酸盐氮定量分析 PLS 模型建立
        4.2.5 氨氮定量分析 PLS 模型建立
    4.3 本章小结
第五章 水体 DIN 近红外光谱建模样品的选择
    5.1 建模样品选择方法
        5.1.1 浓度梯度方法
        5.1.2 主成分分析结合欧式空间距离方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 浓度梯度方法定量分析 PLS 模型建立
        5.2.2 主成分分析结合欧式空间距离方法定量分析 PLS 模型建立
        5.2.3 两种选样方法建模结果比较
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录
    附录 1 系统主成分数确定程序
    附录 2 样品选择程序
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(2)掺硼金刚石薄膜微电极阵列的性质及其测定水体COD的方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景
    1.2 快速检测水体COD 的方法原理及新体系综述
        1.2.1 重铬酸钾法
        1.2.2 高锰酸盐指数法
        1.2.3 紫外光谱法
        1.2.4 生物法
        1.2.5 理论需氧量估算COD 法
        1.2.6 高级氧化法
    1.3 掺硼金刚石薄膜(BDD)电极的应用综述
    1.4 微电极阵列综述
    1.5 论文的目的和意义
    1.6 论文的研究内容与技术路线
第二章 掺硼金刚石薄膜(BDD)电极的制备
    2.1 引言
    2.2 BDD 电极制备工艺的建立
        2.2.1 化学气相沉积(CVD)技术简介
        2.2.2 金刚石薄膜基底材料简介
        2.2.3 金刚石薄膜基底材料的预处理工艺
        2.2.4 金刚石薄膜的掺杂工艺
        2.2.5 BDD 电极制备方法的选择与建立
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验试剂与仪器
        2.3.2 实验方法与过程
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 沉积工艺参数对本征金刚石薄膜的影响
        2.4.2 BDD 薄膜的制备与表征
    2.5 本章小结
第三章 掺硼金刚石薄膜(BDD)电极的表面改性与电化学特性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 实验方法与过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 电化学氧化改性BDD 电极的SEM 表征
        3.3.2 电化学氧化改性BDD 电极的电化学窗口
        3.3.3 Fe~(3+)/Fe~(2+)和 Fe(CN)_6~(3-)/Fe(CN)_6~(4-)氧化还原电对在电化学氧化改性 BDD 电极上的电化学行为研究
        3.3.4 Fe~(3+)/Fe~(2+)和 Fe(CN)_6~(3-)/Fe(CN)_6~(4-)在电化学氧化改性 BDD 电极上反应动力学参数估算
    3.4 本章小结
第四章 掺硼金刚石薄膜(BDD)微电极阵列的电化学特性研究
    4.1 引言
    4.2 BDD 微电极阵列的设计与刻蚀方法
        4.2.1 BDD 微电极阵列的设计
        4.2.2 BDD 微电极阵列的刻蚀方法
    4.3 实验部分
        4.3.1 实验试剂与仪器
        4.3.2 实验方法与过程
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 BDD 微电极阵列的SEM 表征
        4.4.2 BDD 微电极阵列的电化学窗口
        4.4.3 Fe(CN)_6~(3-)/Fe(CN)_6~(4-)体系在 S-MBEA 和 I-MBEA 两种方式的 BDD 微电极阵列上的电化学行为
        4.4.4 S-MBEA 工作方式下BDD 微电极阵列的阻抗图谱分析
        4.4.5 I-MBEA 工作方式下BDD 微电极阵列的阻抗图谱分析
    4.5 本章小结
第五章 掺硼金刚石薄膜(BDD)微电极阵列检测COD 的应用研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂与仪器
        5.2.2 实验方法与过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 电极反应过程及COD检测机理
        5.3.2 BDD微电极阵列检测COD的标准曲线
        5.3.3 基于Ce~(4+)/Ce~(3+)电催化的BDD微电极阵列检测COD的标准曲线研究
        5.3.4 实际生活废水的COD检测研究
    5.4 本章小结
全文总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和编写书籍情况
致谢

(3)环境水样COD快速监测技术综述(论文提纲范文)

1 标准回流法的改进
    1.1 催化剂的改进
    1.2 消解过程的改进
        1.2.1 开管法
        1.2.2 密封法
        1.2.3 微波法
    1.3 确定反应量的改进——分光光度法
    1.4 氯离子掩蔽剂的改进
2 电化学法
3 流动注射法
4 紫外分光光度法

四、催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究(论文参考文献)

  • [1]近红外光谱法快速检测水体COD和DIN[D]. 兰月来. 广西工学院, 2012(04)
  • [2]掺硼金刚石薄膜微电极阵列的性质及其测定水体COD的方法研究[D]. 张卫. 上海交通大学, 2009(07)
  • [3]环境水样COD快速监测技术综述[J]. 黄进. 四川理工学院学报(自然科学版), 2006(04)
  • [4]催化快速法测定CODCr定量下限的研究[J]. 段文明,段柏润,海梦黎. 云南环境科学, 2000(S1)
  • [5]催化快速法测定CODcr定量下限[J]. 段文明,段柏润,海梦黎. 中国环境监测, 2000(02)

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催化快速法测定COD_(Cr)定量下限的研究
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