基于β-PbO2的電化學(xué)COD傳感器設(shè)計(jì)制備及應(yīng)用研究的開題報(bào)告

基于β-PbO2的電化學(xué)COD傳感器設(shè)計(jì)制備及應(yīng)用研究的開題報(bào)告一、課題背景及意義化學(xué)需氧量(COD)是衡量水體有機(jī)物污染程度的重要指標(biāo)，COD值越高，表示污染程度越嚴(yán)重，對環(huán)境和人類健康會(huì)造成危害。因此，COD監(jiān)測是環(huán)保工作中必不可少的環(huán)境監(jiān)測手段之一。傳統(tǒng)的COD測定方法為化學(xué)氧化法，雖然檢測精度較高，但存在操作時(shí)間長、需要使用大量的試劑、不利于現(xiàn)場監(jiān)測等缺點(diǎn)，且對有機(jī)物種類的鑒定能力有限。因此，研發(fā)一種方便、快速、準(zhǔn)確的COD監(jiān)測方法具有重要的意義。電化學(xué)COD傳感器是近年來在COD監(jiān)測領(lǐng)域逐漸被廣泛應(yīng)用的一種新型檢測方法，其工作原理是基于電化學(xué)反應(yīng)來測定水中有機(jī)物的總氧化能。此類傳感器具有快速讀數(shù)、不需要大量試劑、不受紅外線、紫外線等干擾的優(yōu)點(diǎn)，因此越來越受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。β-PbO2是一種重要的電化學(xué)材料，具有很高的電導(dǎo)率、耐腐蝕性以及很強(qiáng)的氧化還原能力。因此，利用β-PbO2作為傳感器電極材料來設(shè)計(jì)制備COD傳感器，能夠有效提高其靈敏度和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對水中COD濃度的快速準(zhǔn)確測定。二、研究內(nèi)容及方法1.β-PbO?的制備方法：采用陽極氧化法制備β-PbO2，對各種條件進(jìn)行優(yōu)化以得到晶體良好、純度高的β-PbO2。2.電化學(xué)COD傳感器的設(shè)計(jì)：本文計(jì)劃采用鉑電極作為對電極，β-PbO2作為工作電極，并在它們之間安放銀離子對電極。傳感器上的電解池中加入一定量的樣品，然后在恒電位模式下控制電勢的施加進(jìn)行測量。3.應(yīng)用研究：在實(shí)驗(yàn)中控制樣品的不同COD濃度，并進(jìn)行測試和分析，測量結(jié)果和傳統(tǒng)COD測定方法進(jìn)行對比。三、預(yù)期成果1.成功制備β-PbO2，具有晶體良好、純度高的特點(diǎn)。2.設(shè)計(jì)制備出電化學(xué)COD傳感器，能夠測定出水中COD濃度。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電化學(xué)COD傳感器具有高靈敏度和穩(wěn)定性，可以作為一種可靠的水COD檢測方法。四、論文結(jié)構(gòu)第一章：緒論1.1選題背景和意義1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3研究內(nèi)容和方法第二章：β-PbO?的制備及電化學(xué)性質(zhì)2.1β-PbO?的制備方法2.2β-PbO?結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性質(zhì)分析第三章：電化學(xué)COD傳感器的設(shè)計(jì)制備3.1設(shè)計(jì)原理和工作方式3.2電化學(xué)COD傳感器的制備方法第四章：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析4.1樣品COD值的測定4.2電化學(xué)COD傳感器的性能測試4.3電化學(xué)COD傳感器和傳統(tǒng)COD測定方法的對比第五章：結(jié)論與展望5.1研究結(jié)論5.2展望未來研究工作參考文獻(xiàn)以上是本