汞砷在泡沫镍上的电化学蒸气发生行为研究

• 作 者: 施梦婷
• 出 处: 安徽工业大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 电化学蒸气发生 泡沫镍 汞 砷

在原子光谱领域,样品引入效率是影响结果准确度和精密度的关键因素。本文介绍了现行蒸气发生进样技术的发展与优缺点,并对电化学蒸气发生的原理、电极材料的影响及其实际应用进行了系统分析。随后开展了汞、砷在泡沫镍电极（NFE）上电解还原行为研究,具体内容如下:测试了Hg²⁺在商业化泡沫镍阴极上的电化学行为。光谱数据显示汞在泡沫镍上的蒸气发生效率达到了化学还原法的90%以上,超过石墨和铂电极1.5倍以上;一系列电化学测试表明,多层结构并未改变材料的电子传输和催化性能,但高达相同尺寸箔片电极6～14倍的比表面积,提供了足够反应位点;层次丰富的多孔通道以及更低的电流密度(～20 m A cm^-2v.s.200 m A cm^-2),促使反应更稳定[精密度分别为4.2%(0.5μg L^-1)、4.7%(2.0μg L^-1)和5.7%(5.0μg L^-1)]、析气效应更小且抗干扰性能更佳(e.g.,>20 mg L^-1 Cu²⁺)。最优条件下,检出限可低至0.017μg L^-1。通过恒电位沉积法制备了Au/Ag修饰的泡沫镍材料,并系统考察了Hg²⁺和CH₃Hg⁺在此电极上的还原行为。光谱测试表明,修饰后Hg²⁺信号提升30%,而CH₃Hg⁺则高达近十倍,这被归结为贵金属沉积后的泡沫材料表面积更大、更易析氢且电子传递阻力更低。此外和银修饰相比,金修饰电极进一步催化CH₃Hg⁺的电还原反应;而控制电解电流,则能实现Hg²⁺和CH₃Hg⁺的光谱信号的区分。据此建立的汞形态分析方法具有检出限低[0.007μg L^-1(Hg²⁺)和0.008μg L^-1（CH₃Hg⁺）],稳定性好（RSD低于6%）,抗干扰能力强等特点,已在党参、丹参、茶叶中得到验证。初步探讨了富集电解还原技术用于超痕量砷定量分析的可行性。数据表明,2μg L^-1As（III）在Mn O₂@Fe₃O₄/NFE上的流动电富集（1.4V）效率达到97%以上;据此建立的光谱联用技术,对As（Ⅲ）的检出限低至0.008μg L^-1,相对标准偏差为2.8%。