电化学结合化学计量学用于环境食品中某些有害物质定量测定查抄袭率

摘要：本论文共包括五部分,主要阐述了电化学伏安法运用于环境食品中某些有害物质的测定。环境食品中常常同时有着多种化学性质相似的有害物质,因为这些物质的电化学性质相似,伏安谱图重叠严重,很难同时测定。本论文利用化学计量学策略剖析伏安波谱图,实验表明化学计量学的运用可以很好的解决复杂系统中伏安谱图重叠不足,这为电化学对复杂系统中多种组分的同时测定成为可能。第一部分：首先,介绍本论文的选题依据以及一些常用于检测环境和食品中有害物质含量的策略。其次,综述了最近五年内有关电化学检测策略,例如直接电位法、电位滴定法、极谱法和伏安法。最后,结合自己的实际工作,简单介绍在电浅析化学中,电极修饰和化学计量学的一些运用。第二部分：结合化学计量学剖析实验数据,运用微分脉冲溶出伏安法同时定量检测三种抗生素类药物。实验最优条件为：pH7.96,富集时间80s,富集电位-1250V,扫描速度25mV/s。在该实验条件下,左氧氟沙星、加替沙星和洛美沙星的线性范围均为0.010-0.080μgML-1它们检出限分别为2.38,3.20和1.60ng mL-1。因为这三种物质的电化学伏安波谱重叠严重,在复杂系统中很难对它们进行单独测定,为此引入化学计量学策略剖析伏安谱图,实验中主要运用了经典最小二乘法(CLS)、偏最小二乘法(PLS)、主成分回归(PCR)和径向基-人工神经网络(RBF-ANN)等化学计量学策略。计算的结果表明PCR策略的总相对标准偏差最小,为7.71%。与常用的高效液相色谱法(Hplc)比较,该策略运用于实际样牛奶、鸡蛋和蜂蜜中对三种药物的同时测定,检测结果并没有显著差别。第三部分：利用微分脉冲伏安法探讨了日落黄、苋菜红和柠檬黄三种着色剂在玻碳电极上定量浅析测定的可行性。实验发现,在溴化十六烷基三甲铵(CTAB,浓度为40.0×10-6mol/L)这种表面活性剂有着下,三种着色剂日落黄、苋菜红和柠檬黄均具有较高的电化学灵敏度,它们的线性范围分别为4.0-40.0,5.0-60.0和2.5-35.0nmol/L,对应的检测限分别为1.54,2.38和1.10nmol/L。但这三种被测物质中日落黄和苋菜红的伏安波谱相互重叠,由此在不进行化学分离预处理的情况下很难对这三种着色剂同时进行测定。本论文采取偏最小二乘法、主成分回归以及它们的一阶导数等策略剖析它们的伏安谱图,结果表明,导数偏最小二乘法的剖析效果最好,总相对预测误差(RPET)为6.18%。利用本论文提出的策略对冰激凌、汽水和糖果等实际样中的三种着色剂进行定量测定,获得非常满意的检测结果。第四部分：探讨了双酚A在工作电极Nano-TiO2-Graphene/Nafion/GCE的电化学行为,以Ag/AgCl作参比电极,Pt丝作辅助电极,在酸性Britton-Robinson缓冲溶液介质中,双酚A在修饰工作电极上具有灵敏度很高的氧化峰,且此修饰的工作电极比其他三种电极,玻碳电极(GCE)、纳米二氧化钛(Nano-TiO2)修饰电极和石墨烯(Graphene)修饰电极的灵敏度要高。本论文中此策略测定双酚A最低检测限达到2.83nmol/L,它的线性范围相对很宽,在10.0-490nmol/L之间。通过标准加入法,检测了保鲜膜、酸牛奶盒、矿泉水瓶、食品包装袋以及工业废水中双酚A的含量,该实验对双酚A的回收率在95.7%-101.4%之间,检测结果优异。第五部分：采取酸性铬蓝K修饰电极同时测定三种氨基苯酚异构体的含量,但由于对氨基苯酚和邻氨基苯酚在电极上的氧化峰重叠严重,无法同时检测,运用微分脉冲伏安法的一阶导数,可以非常好地对实验数据进行剖析。本实验通过运用一阶导数伏安法,成功地对这三种异构体的氧化峰进行分离并消除干扰。对氨基苯酚、间氨基苯酚和间氨基苯酚的线性范围分别是0.25-5.00、0.25-3.75和0.25-4.50μmol/L,最低检测限分别为0.074,0.071和0.064μmol/L。利用此策略测定环境水样中的这三种氨基苯酚异构体,实验测定结果良好。关键词：电浅析化学论文化学计量学论文伏安法论文环境论文食品论文

摘要3-4

ABSTRACT4-9

第一部分 绪论9-18

1 引言9-14

1.1 环境食品中有害物质及其检测策略9-11

1.1.1 环境食品中的有害物质9-10

1.1.2 化学检测策略10-11

1.2 电化学浅析法11-13

1.2.1 电导法11

1.2.2 电位浅析法11-12

1.2.3 极谱法和伏安法12-13

1.3 修饰电极的运用13-14

1.4 化学计量学在电浅析化学中的运用14

2 结语14

3 参考文献14-18

第二部分 微分脉冲伏安法结合化学计量学策略同时测定食品中三种抗生素类药物18-29

1 引言18-19

2 化学计量学策略原理19-20

2.1 经典最小二乘法(Classical Least Squares)19

2.2 主成分回归(Principal Component Regression)和偏最小二乘法(Partial Least Squares)19

2.3 径向基-人工神经网络(Radial Basis Function-Artificial Neural Network)19-20

3 实验部分20

3.1 仪器20

3.2 试剂20

3.3 实验步骤20

4 结果与讨论20-25

4.1 支持电解质缓冲溶液的考察20-21

4.2 扫描速度的影响21

4.3 富集时间的影响21

4.4 脉冲宽度的影响21-22

4.5 脉冲振幅的影响22

4.6 物质在电极上的吸附性探讨22-23

4.7 三种抗生素的线性范围和最低检测限23-24

4.8 药物电化学机理讨论24

4.9 混合样品的测定24-25

4.10 干扰实验25

5 实际样测定25-26

5.1 实际样的处理25-26

5.2 实际样的检测26

6 结论26-27

7 参考文献27-29

第三部分 基于表面活性剂有着下电化学结合化学计量学同时测定三种着色剂29-37

1 引言29-31

2 实验部分31

2.1 实验仪器与软件31

2.2 试剂31

2.3 实验步骤31

3 结果与讨论31-34

3.1 表面活性剂种类及浓度的影响31-32

3.2 富集时间的影响32

3.3 其他实验条件的考察32

3.4 待测物在电极上的吸附性探讨32-33

3.5 线性范围和检测线33-34

3.6 合成样品的测定34

3.7 干扰物质对待测物的影响34

4 实际样测定34-35

4.1 实际样的处理34

4.2 着色剂提取34-35

4.3 实际样的测定35

5 结论35

6 参考文献35-37

第四部分 纳米TiO_2-石墨烯/Nafion/玻碳电极电化学传感器的制备及对双酚A的测定37-45

1 引言37-39

2 实验部分39

2.1 仪器39

2.2 溶液和试剂39

2.3 Nano-TiO_2-Graphene/Nafion/GCE电极的制备39

3 结果与讨论39-42

3.1 修饰电极的特点39-40

3.2 双酚A在Nano-TiO_2-Graphene/Nafion/GCE修饰电极上的电化学行为40

3.3 双酚A在修饰电极上的反应机理40-42

3.4 测定双酚A的线性范围和检测限42

3.5 干扰实验的测定42

4 实际样的测定42

4.1 实际样的处理42

4.2 实际样中BPA的测定及加标回收实验42

5 结论42-43

6 参考文献43-45

第五部分 酸性铬蓝K修饰玻碳电极对环境中三种氨基苯酚异构体的检测45-54

1 引言45-46

2 实验部分46-47

2.1 仪器46

2.2 溶液与试剂46

2.3 实验步骤46-47

2.3.1 裸玻碳电极的预处理46-47

2.3.2 酸性铬蓝K修饰电极的制备47

2.3.3 实验历程47

3 结果与讨论47-51

3.1 实验条件的考察47-48

3.2 酸性铬蓝K修饰电极与裸玻碳电极的比较48

3.3 待测物质在电极上的吸附性探讨48-49

3.4 氨基苯酚异构体在修饰电极上的反应机理49-50

3.5 导数微分脉冲伏安法50

3.6 氨基苯酚异构体的线性范围和最低检测限50-51

3.7 合成样的测定51

3.8 干扰实验51

4 环境水样的测定51-52

5 结论52

6 参考文献52-54

攻读硕士学位期间的探讨成果54-55

致谢55