纳米水滑石在电化学传感与检测中的应用

我国电化学生物传感器的研究进展.

第12卷第6期重庆科技学院学报(自然科学版2010年12月 收稿日期:2010-07-20 基金项目:重庆市教委科学技术研究资助项目(KJ101315 作者简介:刘艳(1968-,女,四川乐山人,副教授,研究方向为电化学传感器。 在生命科学研究和医学临床检验中,需对各种各样的生物大分子进行选择性测定。据统计,全世界每年要进行数亿次免疫学和遗传学病理检验。常用的检验小型化分析装置和检测方法,成为目前现代分析化学研究领域的前沿课题。 1962年,Clark 提出将生物和传感器联用的设 想,并制得一种新型分析装置“酶电极”。这为生命科学打开一扇新的大门,酶电极也成为发展最早的一类生物传感器。生物传感器结合具有分子识别作用的生物体成分(酶、微生物、动植物组织切片、抗原和抗体、核酸或生物体本身(细胞、细胞器、组织作为敏感元件与理化换能器,能产生间断的或连续的信号,信号强度与被分析物浓度成比例。 电化学生物传感器是将生物活性材料(敏感元件与电化学换能器(即电化学电极结合起来组成的生物传感器。当前,电化学生物传感器技术已在环境监测、临床检验、食品和药物分析、生化分析[2-4]等研究中有着广泛的应用。本文在此综述电化学生物传感器的工作原理、分类及几个当今研究的热点。 1 电化学生物传感器概述 1.1 电化学生物传感器的原理 电化学生物传感器是将生物活性材料(敏感元

件与电化学换能器(即电化学电极结合起来组成的生物传感器。当电化学池中溶液的化学成分变化时,电极上流过的电流或电极表面与溶液的电势差会随之发生变化,这样通过测定电流或电势的 变化就可以获取溶液成分或相应的化学反应的变化信息。 电化学生物传感器是在上述电化学传感器原理的基础上,以具有生物活性的物质作为识别元件,通过特定反应使被测成分消耗或产生相应化学计量数的电活性物质,从而将被测成分的浓度或活度变化转换成与其相关的电活性物质的浓度变化,并通过电极获取电流或电位信息,最后实现特定物质的检测。如图1所示,这类传感器中使用的生物活性材料包括酶、微生物、细胞、组织、抗体、抗原等等。 图1电化学生物传感器的工作原理 1.2电化学生物传感器的类别 生物传感器主要包括生物敏感膜和换能器两部 分。按照敏感元件所用生物材料的不同,电化学生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器电极传感器、电化学DNA 传感器等,其中酶电极由于其高效、专一、反应条件温和且具有化学放大作用而成为电化学生物传感器的研究主流。 按照检测信号的不同,电化学生物传感器可分 我国电化学生物传感器的研究进展 刘 艳 (长江师范学院,重庆408100 摘

测量水污染的传感器

测量水污染的传感器 [摘要] 监测水和废水需要用到通用传感器和专用传感器。本文介绍了用于监测明渠和管线系统的水和废水的各种传感器。 美国1972年制定的“清洁水法规”（CWA）和1974年制定（1986年修正）的“安全饮用水法规”（SDWA），以及在这之前制定额“美国国家污染物排放消除系统”使得美国所有额工业部门都清楚地意识到了水污染问题。这几项法规要求对水和废水进行严格的监测，包括监测化工产排放物的浓度、冷却水的渗漏、废水处理、过程水净化、地表水迳流等。 这样大量的工作只有通过使用各种传感器才能完成。与传统流量、水位、压力和温度装置配合使用的是一组特别适用于监测环境参数，如明渠流量、溶解氧、pH、电导率和浊度等的传感器。 在选用适应这些目的的传感器时，首先要考虑的是被监测水中可能存在的化学物质种类。例如，若传感器要与烃类物质接触则传感器就必须是防爆的；如果被监测的流体是腐蚀性的，传感器就应该是防腐蚀的。 同样，还要记住的就是大多数水和废水装置都基本上用不着维护。因此，设计或定制的传感器应尽可能简单以减少出现早期故障或失灵的可能性。 1.明渠流 所谓明渠流是指其部分流路暴露于大气中的液体传输。这包括天然水路，如河流、阴沟、水道、水槽和在重力作用下的管流。典型的需要测量流量的明渠包括下水道，水和废水处理厂，工业废物排放以及天然水路。 明渠流量测量的方法包括： ?时间重量测定法——该法使用一个容器和一只秒表，常常用来校准或校验其他流量而定装置的准确度。 ?稀释法——往管道中加入一种示踪液，然后在下游测定其浓度。 ?速度域法——速度域装置（通常是在明渠测量中常用的测量仪器）测定一个一直横断面的平均速度。 ?梯度/水力半径法——该法测量涵洞的流量，其流量可以用Manning公式

电化学传感器(完)

酪氨酸酶的提取催化活性及生物电化学传感器的构建与应用 顾新 0909401008 苏州大学材料与化学化工学部 09级化学类 摘要：通过测定在不同浓度酪氨酸酶的作用下多巴红的生成速率测定酶的活性。用加入Na2EDTA观察抑制剂对酶活性的影响。酶电极的制作以及对酚的测定。结果表明：加入抑制剂后酶的催化活性降低。在邻苯二酚加入的瞬间有明显的峰电流产生，说明酪氨酸酶促进酚的氧化。 关键词：酪氨酸酶多巴红酶电极电化学传感器 Abstract:Measuring the enzymatic activity through measuring the produce rate under different density of tyrosinase .Adding the Na2EDTA to the liquor and observing the effect. Making the enzymatic electrode pole and measuring the effect to the phenol. The results showed that tyrosinase promote the oxidation of phenol. Key words:tyrosinase dopamine red enzyme electrode electrochemical sensor 1、前言 生物体内由于生物催化剂酶的存在许多复杂化学反应可以在温和条件下进行得十分顺利和迅速，且酶催化反应具有高效性，选择性，反应条件温和等特性。生物传感器是利用生物物质作为识别元件，将被测物质的浓度与可测量的电信号关联起来，其中研究最多的是酶传感器。 生物电化学传感器的构建主要包括酶，碳纳米管的应用。生物传感器具有不需样品处理操作简便，体积小可实现连续在线监测等特点。 本实验通过土豆提取酪氨酸酶，并测定其活性，并将酶进一步固定于电极表面，制成酶

几种常用的水质污染监测指标

几种常用的水质污染监测指标 1、 pH与氧化还原（ORP）电位 （1）天然水的pH值一般在6.5～8.5之间。中性水pH为7，酸性水pH＞8，碱性水pH＜6。饮用水合适的pH范围是7～8.5，极限范围为6.5～9.2。一般鱼类在pH为6.5～8.5的水中正常生存。适宜农作物生长的水，pH为6～7.5。长期灌溉pH值低于5.5的水，土壤中的硝化细菌受到抑制，硝化作用减弱，氮肥得不到充分释放；磷酸盐的肥效降低，钙、镁等盐容易遭到淋失，长期灌溉pH值大于9的水，可使蔬菜枯死。 酸、碱污染不仅会引起自然水pH的变化，而且还会腐蚀桥梁、船舶、鱼具以及金属管道。 酸污染主要来源于机械制造、选矿、电镀、农药、印染、三酸与磷肥等工业废水。此外，酸雨也是一个污染源。碱污染主要来源于造纸、印染、化工、电镀等工业废水。 （2）氧化还原电位是表示水体中含有多少氧化还原物质的指标。氧化还原反应是自然界广泛存在的地球化学反应。在自然条件下，这种反应趋向平衡。当污染物中存在强氧化剂或强还原剂时，氧化还原电位可表示其相对量。因此，氧化还原电位可作为含氧化还原物质水处理时反应终结的管理指标。 测定pH值最常用的方法是玻璃电极法和目视比色法。测定氧化还原电位的方法也采用电极法，但用的是金属电极(金、铂)。 2、电导率 电导率是用数字来表示水溶液传导电流的能力，单位是S(习惯单位是υ／cm)。在水质监测中，电导率是水质多参数常规监测的一个指标。电导率与溶液中离子含量成比例关系，因而可间接地推测总溶解物质的含量。如果被测水中主要含有无机物，那么就可作为总盐分的估计。天然水的电导率大多在50～500μυ／cm，新鲜蒸馏水电导率为0.5～2.Oμυ／cm，绝对纯水的电导率理论上为5.5×10-8υ／cm(25℃时)。 水的电导率一般用电导法（分压法或电桥式）测定，用电导电极做为化学传感器，以电导率仪为指示仪表。 3、溶解氧 溶于水中的游离氧称为溶解氧，它是衡量水质优劣的一个参数。一般水体的溶解氧接近饱和，此时氧的浓度叫做平衡浓度。在20℃时，溶解氧的饱和值为9.17mg／L。当水体受到耗氧污染物污染时，溶解氧就降低。耗氧污染物包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、

电化学式氧传感器原理

氧气传感器 概况 所有的氧气传感器都是自身供电，有限扩散，其金属-空气型电池由空气阴极，阳极和电解液组成。 氧气传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容器），它里面包含有两个电极： 阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换（参见图1）。 Figure 1 - Schematic of oxygen sensor.O2+ 2H 2O + 4e-">4OH- 这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物。 2Pb + 4OH-">2PbO + 2H 2O + 4e- 上述两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。电化学反应中，铅极参与到氧化反应中，使得这些传感器具有一定的使用期限，一旦所有可利用的铅完全被氧化，传感器将停止运作。通常氧气传感器的使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。 毛细微孔氧传感器和分压氧传感器

城市技术生产的氧气传感器根据进入传感器的氧气的扩散方式的不同分为两种，一种是在传感器顶部设有一毛细微孔，而另一种设有一层固体薄膜允许气体通过。细孔传感器测量的是氧气浓度，而固体薄膜传感器测量的是氧气的分压。 细孔传感器产生的电流反映的是被测氧气的体积百分比浓度，与气体总压力无关。但当氧气压力瞬间发生变化时，传感器会产生一个瞬间电流，如果没有控制好就会出现问题。同样的问题在传感器受到重复压力脉冲时也会出现，例如进入传感器的气体是抽运式的。对这个现象的解释如下所示： 压力瞬变 当细孔氧气传感器遇到急剧增压或减压，气体将被迫通过细孔栅板（大流量）。气体的增加（或减少）产生了一个瞬变电流信号。 一旦情况重新稳定不再有压力脉冲，瞬变即告结束。此类瞬变可以通过仪器报警，这样CityTech就可以努力寻求解决方案以减小压力影响。 所有城市技术的细孔氧气传感器都采用了抗大流量机制，见图 2。"根本上来说，可以增加一个PTFE抗大流量薄膜来减弱压力变化带来的瞬变影响。这层薄膜用一个金属盖或塑料盖紧紧固定在细孔上，这个设计可以很大程度上减少信号的瞬间变化影响。 Figure 2 - Bulk Flow Membrane on Capillary Sensor 但某些压力变化产生的瞬变力量超过了这种设计允许的范围，特别是使用抽取式仪器对传感器输送气体的设备。某些泵产生的气体对CiTiceL氧传感器造成持续的压力脉冲，人为地增强了信号。在这种情况下，有必要在传感器外设计一个气体膨胀室减 小对传感器的压力脉冲。 部分分压型氧传感器

纳米电化学生物传感器重点

收稿:2008年3月, 收修改稿:2008年8月 *深圳大学科研启动基金项目(No. 200818 资助**通讯联系人 e 2mail:yang hp@https://www.wendangku.net/doc/157488549.html,. cn 纳米电化学生物传感器 * 杨海朋 ** 陈仕国李春辉陈东成戈早川 (深圳大学材料学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳518060 摘要纳米电化学生物传感器是将纳米材料作为一种新型的生物传感介质, 与特异性分子识别物质如酶、抗原P 抗体、D NA 等相结合, 并以电化学信号为检测信 号的分析器件。本文简要介绍了生物传感器的分类和纳米材料在电化学生物传感器中的应用及其优势, 综述了近年来各类纳米电化学生物传感器在生物检测方面的研究进展, 包括纳米颗粒生物传感器, 纳米管、纳米棒、纳米纤维与纳米线生物传感器, 以及纳米片与纳米阵列生物传感器等。 关键词生物传感器电化学传感器纳米材料生物活性物质固定化 中图分类号:O65711; TP21213 文献标识码:A 文章编号:10052281X(2009 0120210207 Nanomaterials Based Electrochemical Biosensors Y ang Haipeng **

Chen Shiguo Li Chunhui Chen Dongche ng Ge Zaochuan (Shenzhen Key Laboratory of Special Functional M aterials, College of Materials Science and Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China Abstract Biosensors w hich utilize immobilized bioac tive compounds (such as enz ymes, antigen, antibody, D N A, etc. f or the c onversion of the target analytes into electroc he mically detectable products is one of the most widely used detection methods and have become an area of wide ranging research activity. The advances in biocompatible nano technology make it possible to develop ne w biosensors. A variety of biosensors with high sensitivity and excellent reproducibility based on nano technology have been reported in recent years. In this paper, the development of the researches on nano amperometric biosensors, one of the most important branches of biosensors, is revie wed. Nanoscale architectures here involve nano 2particles, nano 2wires and nano 2rods, nano 2sheet, nano 2array, and carbon nanotube, etc. Remarkable sensitivity and stability have been achieved by coupling immobilized bioactive compounds and these nanomaterials. Key words biosensors; electroche mistry sensors; nanomaterials; bioactive compounds; immobiliz ation Contents 1 Introduction to biosensors 2 Nanomaterials based electrochemical biosensors 2. 1 Challenges and developments of biosensors 2. 2 Introduction of nanomaterials 2. 3 Nanomaterials based electrochemical biosensors 2. 3. 1 Nano particles based electrochemical biosensors

氧化锆氧传感器工作原理

氧化锆氧传感器工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一部分氧化锆氧传感器工作原理 一、产品简介： 氧化锆氧传感器是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。 二、氧传感器工作原理： 氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下，如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时，二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应，和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极，可测到稳定的毫伏级信号，我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程： 式中E为氧传感器输出的氧电势(mv)，Tk为炉内的绝对温度（K），P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时，将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本（通常为空气），我们称之为参比气。另一侧则是被测气体，就是我们要检测的炉内的气氛，详见图1。氧传感器输出的信号就是氧电势信号，通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时，可表示为： 式中E为氧传感器输出氧电势；Tk为炉内的绝对温度；P02为炉内的氧分压。我们的氧传感器产品带有自加热装置，一般温度保证在700℃，这样TK数值基本是恒定的，从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。工程应用中采用标准气体来标定氧传感器输出氧电势E和氧分压浓度PO2的对应关系，这种方法也是目前公认的最准确、最直接的标定方法。 第二部分 HMP系列氧传感器 一．HMP氧传感器基本结构： HMP氧传感器的核心部件采用进口氧化锆氧传感器（详见图2），该氧化锆氧传感器自带智能加热装置，提供稳压恒定控制信号即可快速达到使用温度，并保证传感器在该恒定温度下连续、稳定工作。安装该探头需要调整引导板方向，尽量使引导板正对气流方向，这样才能形成对检测气氛的气体自导流。进口氧化锆氧传感器典型性能特性如下： 零点误差：￡±0.2mv ；交流电阻（1500赫兹）：（700℃）￡100 千欧；（1100℃）￡ 5 千欧。响应时间（700-1300℃）：￡1秒 二．HMP氧传感器采样、维护方式： HMP氧传感器采用气氛自导流方式，导入被检测气氛，考虑工程现场的环境因数，设计有吹扫清除通道，可方便地对采样引导管道进行吹扫工作，以避免炉内或管道内的灰尘、煤灰、油杂质等等堵塞采样管，请参考图3。

DNA电化学生物传感器的研究进展

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DNA电化学生物传感器的研究进展 作者：张爱春， 周存， ZHANG Ai-chun， ZHOU Cun 作者单位：张爱春,ZHANG Ai-chun(天津工业大学,材料科学与工程学院,天津,300160)， 周存,ZHOU Cun(天津工业大学,材料科学与工程学院,天津,300160;天津纺织纤维界面处理工程中心,天 津,300160) 刊名： 天津工业大学学报 英文刊名：JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 年，卷(期)：2010,29(3) 被引用次数：2次 参考文献(38条) 1.LI Feng;CHEN Wei;ZHANG Shusheng Development of DNA electrochemical biosensor based on covalent immobilization of probe DNA by direct coupling of sol-gel and self-assembly technologies[外文期刊] 2008(04) 2.黄强;刘红英;方宾电化学DNA生物传感器研究的应用前景[期刊论文]-化学进展 2009(05) 3.LI Feng;CHEN Wei;ZHANG Shusheng A simple strategy of probe DNA immobilization by diazotization-coupling on selfassembled 4-aminothiophenol for DNA electrochemical biosensor[外文期刊] 2009(07) 4.赵元弟;庞代文;王宗礼电化学脱氧核糖核酸传感器 1996(03) 5.杨海朋;陈仕国;李春辉纳米电化学生物传感器[期刊论文]-化学进展 2009(01) 6.项纯谈纳米材料修饰电极在生物电化学中的应用[期刊论文]-中国新技术新产品 2009(09) 7.PIVIDORI M I;MERKOCI A;ALEGRET S Electrochemical genosensor design:immobilisation of oligonucleotides onto transducer surfaces and detection methods[外文期刊] 2000(516) 8.任勇DNA探针在固体电极上的固定以及对转基因植物产品的检测[学位论文] 2006 9.LUCARELLI F;MARRAZZAG;TURNERA PF Carbon and sold electrodes as electrochemical transducers for DNA hybfidisation sensors[外文期刊] 2004(06) 10.XU C;CAIH;HEP Characterization of single-stranded DNA on chitosan-modified electrode and its application to the sepuence-specific DNA detection[外文期刊] 2001(05) 11.DELL A D;Tombelli S;Minunni M Detection of clinically relevant point mutations by a novel piezoelectric biosensor[外文期刊] 2006(10) 12.ZHU N N;ZHANGA P;WANGQ J Electrochemical detection of DNA hybridization using methylene blue and electro-deposited zireonia thin films on gold electrodes[外文期刊] 2004(02) 13.ZHANG D;CHEN Y;CHEN H Y Silica-nanoparticle-based interface for the enhanced immobilization and sequence-specific detection of DNA 2004(7/8) 14.张怀;张云怀;李静DNA共价修饰单壁碳纳米管电极的制备及与VB6相互作用的研究[期刊论文]-分析测试学报2008(08) 15.WROBLE N;DEININGER W;HEGEMANN P Covalent immobilization of oligonucleotides on electrodes[外文期刊] 2003(02) 16.KERMAN K;DILSAT O;PINAR K Voltammetric detection of DNA hybridization using methylene blue and selfassembled alkanethiol monolayer on gold eletrodes[外文期刊] 2002(01) 17.周家宏;杨辉;邢巍一个制备脱氧核苷酸修饰电极的简便方法[期刊论文]-应用化学 2001(07) 18.郝青丽;王安子;程荣恩金电极上巯基修饰单链DNA对[Fe(CN)6]3-/4-的电催化作用[期刊论文]-南京理工大学学

氧化锆氧传感器原理及应用

氧化锆氧传感器原理及应用 摘要：氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。 关键词：氧化锆氧传感器，氧传感器，测氧原理，传感器 一、序言 人们早就知道，某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能，其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。在此后的一段时期内，尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究，但始终进展不大。直到1957年，K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后，这方面的研究和应用才得以迅速发展。在所有固体电解质，氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。它不仅用来作高温化学平衡，热力学和动力学研究，而且已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件，用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。1961年，J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后，引起科学界和工业界的普遍重视，特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。到七十年代中期，氧探头的理论和实践已趋成熟，开发出了多种结构形式的氧探头。 由于氧探头与现有测氧仪表(如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比，具有结构简单，响应时间短(0.1-0.2秒)，测量范围宽(从ppm到百分含量)，使用温度高(600～1200℃)，运行可靠，安装方便，维护量小等优点，因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用。 二、氧传感器测氧原理 氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。 1.ZrOa锆头的导电机制 ZrO2是典型的离子晶体，ZrO2中添加的二价或三价立方对称氧化物，如CaO、MgO、Y2O3和其它三价稀土氧化物时，在适当的加热和冷却条件下可以使ZrO2在600℃以上时成为氧的快离子导体，人们称它为固体电解质。这种陶瓷材料对氧具有高度的敏感性，选择性亦十分好，用它作成的氧探头（又称氧传感器）广泛应用于工业炉和环境保护。ZrO2固体电解质是离子导电体，它是通过晶格内的氧离子空位来实现导电的，锆的导价金属氧化物的加入在ZrO2 晶格中产生了大量的氧离子空位（如图1所示）。每加入二个钇离子就建立一个氧离子空位，ZrO2的缺陷浓度主要决定于添加剂的加入量，而与温度和环境气氛无关。ZrO2的离子导电就是通过ZrO2内的氧离子的迁移来实现的。

电化学气体传感器的优缺点

不同电化学气体传感器中所包含的不同成份决定了它可与相应的毒气发生反应;测量头可测量反应所产生的电流并将其转换成气体浓度值（ppm或ppb）。催化传感器在涂有催化剂的小球上“无焰燃烧”可燃性气体;测量头可测量电阻的变化并通过a/d 转换，显示变化相应的读数。一般以爆炸下限作为满量程。 由于电化学型和催化燃烧型测量头相对较低的成本，它们通常被用于“源点”（即泄漏有可能发生的地方）处的测量。因而对泄漏的反应迅速并可连续探测。另外，由于没有可移动部件，所以不会造成机械故障。 但是，这两种类型的传感器也有缺点：一些气体传感器不但对与之相应的气体（即它们按照设计应该反应的气体）反应，而且对其他气体（干扰气体）也发生反应，因此有必要注意在设计和安装过程中避免将这些传感器用在有可能有干扰气体存在的地方。传感器需要定期标定，通常为三个月一次（视不同品牌，工作环境，工作状态等因素的影响）;传感器在使用1到3年后通常需要更换（视不同品牌，工作环境，工作状态等因素的影响）。另外，有些品牌的传感器使用的是电解溶液，这就需要定期填充电解液。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。 1 / 1

水污染自动监测复习题

环境保护部连续自动监测（水污染）练习题 一、判断题 1、水样中亚硝酸盐含量高，要采用高锰酸盐修正法测定溶解氧。( × ) 2、纳氏试剂应贮存于棕色玻璃瓶中。( × ) 3、在K2Cr2O7法测定COD的回流过程中，若溶液颜色变绿，说明水样的COD适中，可继续进行实验。（×） 4、在分析测试中，空白实验值的大小无关紧要，只需以样品测试值扣除空白实验值就可以抵消各种因素造成的干扰和影响。（×） 5、实验室产生的高浓度含酚废液可用乙酸丁酯萃取、重蒸馏回收 (√ ) 6、蒸馏是利用水样中各污染组分沸点的不同而使其分离的方法。（√） 7、萃取是利用水样中各污染组分在溶剂中溶解度的不同而使其分离的方法。（√） 8、对于排放水质不稳定的水污染源，不宜使用总有机碳自动分析仪。( √ ) 9、绝对误差是测量值与其平均值之差；相对偏差是测量值与真值之差对真值之比的比值。（×） 10、氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值（√）。 11、测定DO的水样可以带回实验室后再加固定剂。（×） 12、COD测定时加硫酸银的主要目的是去除Cl-的干扰。（×） 13、钠氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例对显色反应灵敏度没有影响。( × ) 14、绘制标准曲线标准溶液的分析步骤与样品分析步骤完全相同的是标准曲线（×） 15、二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬时，显色酸度高，显色快。(√ ) 16、实验室中铬酸溶液失效变绿后，应加碱中和后排放。(× ) 17、当采用流动注射(FIA)式COD分析仪分析水样时，必须加入硫酸银。( × ) 18、蒸发浓缩可以消除干扰组分的作用。( × ) 19、根据GB19431-2004，2003年12月31日之前建设的味精厂，其COD排放限值是200mg/L。( × ) 20、在线监测仪器计数急剧变化时，该数据应剔除不计。(× ) 21、测定水样中的氮、磷时，加入保存剂HgC12的作用是防止沉淀。（×） 22、测定水样中的pH，可将水样混合后再测定。（×） 23、Cr（VI）将二苯碳酰二肼氧化成苯肼羧基偶氮苯，本身被还原为Cr（Ⅲ）。（√） 24、测定pH时，玻璃电极的球泡应全部浸入溶液中2分钟以上。（√） 25、冷原子荧光测定汞时，每次测定均应同时绘制校准曲线。（√） 26、TOC分析仪一般分为干法和湿法两种。（√） 27、实验室内质量控制是合保证测试数据达到精密度与准确度要求的有效方法之一。（√） 28、流动注射分析法测COD比手工滴定法不仅测量速度快而且所用试剂少。（√） 29、测定水中总磷时，为防止水中含磷化合物的变化，水样要在微碱性条件下保存。（×） 30、测定水中总氮，是在碱性过硫酸钾介质中，120~124℃进行消解。（√） 31、当水样中硫化物含量大于1mg/1时，可采用碘量法。（√） 32、紫外法测定NO3-N时，需在220nm和275nm波长处测定吸光度。（√） 33、分光光度法测定浊度是在680nm波长处，用3cm比色皿，测定吸光度。（√） 34、溶解氧测定时，亚硝酸盐含量高，可采用NaN3修正法。（√） 35、电导率是单位面积的电导。（×） 36、COD测定的回流过程中，若溶液颜色变绿，可继续进行实验。（×） 37、操作各种分析仪之前都不必阅读仪器的使用说明书。（×） 38、分光光度法中，校准曲线的相关系数是反映自变量与因变量之间的相互关系的。（×） 39、在分析测试时，空白实验值的大小无关紧要，只需以样品测试值扣除空白值就可以了。（×） 40、进行加标回收率测定时，只要准确加标就可以了。（×） 41、缺失CODCr、NH3-N、TP 监测值以缺失时间段上推至与缺失时间段相同长度的前一时间段监测值的最大值替代。（×） 42、COD测定时的回流条件下，水样中全部有机物可被氧化。（×） 43、电极法测定pH时，溶液每变化一个单位，电位差改变10mv。（×） 44、溶解氧测定时，Fe2+含量高，可采用KMnO4修正法。（√ ） 45、pH值为5的溶液稀释100倍，可得pH为7的溶液。（√ ） 46、如水样混浊，可过滤后再测定。（√ ） 47、室间精密度反映的是分析结果的再现性。（√ ） 48、空白实验值的大小仅反映实验用水质量的优劣。（×） 49、 COD测定时，用硫酸亚铁铵滴定，溶液颜色由黄色经蓝绿色变为棕红色即可。（√ ） 50、水温、pH等在现场进行监测。（√ ） 51、间歇排放期间，总磷水质自动分析仪根据厂家的实际排水时间确定应获得的监测值，监测数据数不少于污水累计排放小时数。（√） 52、环境监测质量保证是对实验室的质量控制（×）。 53、在分析测试时，空白实验值的大小无关紧要，只需以样品测试值扣除空白值就可以了。（×） 54、校准曲线的相关系数是反映自变量和因变量的相互关系的（√）。

如何检测水的污染程度

如何检测水的污染程度 水温水的物理化学性质与水温密切相关.水中溶解性气体(如氧.二氧化碳等)的溶解度.水中生物和微生物活动.非离子氨.盐度pH值以及其它溶质都受水温变化的影响. 色度纯水为无色透明.清洁水在水层浅时应为无色.深层为浅蓝绿色.天然水中存在腐殖质.泥土.浮游生物.铁和锰等金属离子.均可使水体着色. 纺织.印染.造纸.食品.有机合成工业的废水中.常含有大量的染料.生物色素和有色悬浮微粒等.因此常常是使环境水体着色的主要污染.有色废水常给人以不愉快感.排入环境后又使天然水着色.减弱水体的透光性.影响水生生物的生长. 水的色度单位为度.即在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴(Ⅱ)(相当于0.5mg钴)和1mg铂(以六价氯铂(Ⅳ)酸的形式)时产生的颜色为1度. 臭无臭无味的水虽不能保证其不含污染物.但有利于使用者对水质的信任.水中产生臭的一些有机物和无机物.主要是由于生活污水工业废水污染.天然物质分解.或微生物.生物活动的结果.某些物质只要存在零点几微克/升即可察觉.然而.很难鉴定产臭物质的组成. 返回 浊度浊度是由于水中含有泥沙.粘土.有机物.无机物.浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的.不仅沉积速度慢而且很难沉积.由于生活中铁和锰的氢氧化物引起的浊度是十分有害的.必须用特殊的方法才能除去.天然水经过混凝.沉淀和过滤等处理.可使水变得清澄. 返回 透明度透明度是指水样的澄清程度.洁净的水是透明的.水中存在悬浮物质和胶体时.透明度便会降低.通常地下水的透明度较高.由于供水和环境条件不同.其透明度可能不断变化.透明度与浊度相反.水中悬浮物越多.其透明度就越低. pH值pH值是水中氢离子活度的负对数.PH=-lgαH+. 天然水的pH值多在6-9范围内.这也是我国污水排放标准中pH值控制范围.pH值不仅与水中溶解物质的溶解度.化学形态.特性.行为和效应有密切关系.而且对水中生物的生命活动有着重要影响. 残渣残渣分为总残渣.可滤残渣和不可滤残渣三种.总残渣是水或污水在一定温度下蒸发.烘干后残留在器皿中的物质.包括[不可滤残渣"(即截留在滤器上的全部残渣.也称为悬浮物)和[可滤残渣"(即通过滤器的全部残渣.也称为溶解性固体).悬浮物可影响水体的透明度.降低水中藻类的光合作用.限制水生生物的正常运动.减缓水底活性.导致水体底部缺氧.使水体同化能力降低. 矿化度矿化度是水中所含无机矿物成分的总量.经常饮用低矿度的水会破坏人体内碱金属和碱土金属离子的平衡.产生病变.饮水中矿化度过高又会导致结石症.矿化度是水化学成分测定的重要指标.用于评价水中总含盐量.是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一.常用于天然水分析中主要被测离子总和的质量表示. 电导率电导率是以数字表示溶液传导电流的能力.纯水电导率很小.当水中含无机酸.碱或盐时.电导率增加.电导率常用于间接推测水中离子成分的总浓度.水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度.溶液的温度和粘度等.电导率随温度变化而变化.温度每升高1℃.电导率增加约2%.通常规定25℃为测定电导率的标准温度. 氧化还原电位对于一个水体来说.往往存在着多个氧化还原电对.是一个相当复杂的体系.其氧化还原电位则是多个氧化物质与还原物质发生氧化还原的综合结果.氧化还原电位对水环境中污染物的迁移转化具有重要意义.水体中氧化的类型.速率和平衡.在很大程度上决定了水中主要溶质的性质. 酸度酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质.亦即放出H+或经过水解能产生H+的物质的总量. 地表水中.由于溶入CO2或由于机械.选矿.电镀.农药.印染.化工等行业排放的含酸废水的进入.致使水体的pH值降低.由于酸的腐蚀性.破坏了鱼类及其他水生生物和农作物的正常生存条件.造成鱼类及

电化学传感器的应用及发展前景

苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目：仪器分析考试得分：________________院别：材料与化学化工学部专业：分析化学 学生姓名：饶海英学号： 033 授课教师： 考试日期： 2012 年 1 月 10 日

电化学传感器的应用研究 摘要：随着电分析技术的发展，电化学传感技术越来越成为生命科学、临床诊断和药学研究的重要手段之一。本文主要介绍了电化学发光免疫传感器，电化学DNA 传感器、电化学氧传感器、纳米材料电化学传感器的基本概念、原理，以及这些传感器在各领域的应用。 关键词:电化学传感器免疫传感器传感器 电化学传感技术的核心是传感器。传感器能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成，是将一种信息能转换成可测量信号(一般指电学信号)的器件。传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。本文以化学传感器尤其是电化学传感器进行研究。 电致化学发光(Electrogenerated chemiluminescence)，也称电化学发光(Electrochemiluminescence)，简称ECL，是通过电极对含有化学发光物质的体系施加一定的电压或通过一定的电流，电极氧化还原产物之间或电极氧化还原产物与体系其它共存物质之间发生化学反应并生成某种不稳定的中间态物质，该物质分解而产生的化学发光现象。电致化学发光技术是电化学与化学发光相结合的检测技术，该技术既集成了发光与电化学分析技术的优点，又具有二者结合产生的可控性、选择性、重现性好、灵敏度高、检测限低及动力学响应范围宽等新优势[ 1~3 ]。 电化学传感器可分为以下几个类型。①吸附型：通过吸附方式将修饰物质结合在电极表面得到的修饰电极为吸附型化学修饰电极。可以制备单分子层和多分子层。根据吸附作用力的不同，又可分为平衡吸附型、静电吸附型、LB膜型、SA 膜型、涂层型。②共价键合型：在电极的表面通过键合反应把预定功能团接在电极表面而得到的化学修饰电极为共价型化学修饰电极。常用基体电极有碳电极、玻碳电极、金属和金属氧化物电极。③聚合物型：利用聚合反应在电极表面形成修饰膜的电极。制备方式有氧化还原沉积、有机硅烷缩合、等离子聚合、电化学聚合等。④其他类型：无机物修饰电极，如普鲁士蓝修饰电极、粘土修饰电极、

氧化锆氧传感器工作原理

第一部分氧化锆氧传感器工作原理 一、产品简介： 氧化锆氧传感器是利用氧化锆陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制炉内燃烧空然比，保证产品质量及尾气排放达标的测量元件，广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。 二、氧传感器工作原理： 氧传感器是利用稳定的二氧化锆陶瓷在650℃以上的环境中产生的氧离子导电特性而设计的。在一定的温度条件下，如果在二氧化锆块状陶瓷两侧的气体中分别存在着不同的氧分压(即氧浓度)时，二氧化锆陶瓷内部将产生一系列的反应，和氧离子的迁移。这时通过二氧化锆两侧的引出电极，可测到稳定的毫伏级信号，我们称之为氧电势。它服从能斯特(Nernst)方程： 式中E为氧传感器输出的氧电势(mv)，Tk为炉内的绝对温度（K），P1和P2分别为二氧化锆两侧气体的氧分压。实际应用时，将二氧化锆的一侧通入已知氧浓度的气本（通常为空气），我们称之为参比气。另一侧则是被测气体，就是我们要检测的炉内的气氛，详见图1。氧传感器输出的信号就是氧电势信号，通过能斯特方程我们就可以得到被测炉气氛中的氧分压和氧电势的关系。参比气为空气时，可表示为： 式中E为氧传感器输出氧电势；Tk为炉内的绝对温度；P02为炉内的氧分压。 我们的氧传感器产品带有自加热装置，一般温度保证在700℃，这样TK数值基本是恒定的，从而通过上式可以直接测量出炉内氧分压浓度。工程应用中采用标准气体来标定氧传感器输出氧电势E和氧分压浓度PO2的对应关系，这种方法也是目前公认的最准确、最直接的标定方法。 第二部分HMP系列氧传感器 一．HMP氧传感器基本结构： HMP氧传感器的核心部件采用进口氧化锆氧传感器（详见图2），该氧化锆氧传感器自带智能加热装置，提供稳压恒定控制信号即可快速达到使用温度，并保证传感器在该恒定温度下连续、稳定工作。安装该探头需要调整引导板方向，尽量使引导板正对气流方向，这样才能形成对检测气氛的气体自导流。进口氧化锆氧传感器典型性能特性如下： 零点误差：￡±0.2mv ；交流电阻（1500赫兹）：（700℃）￡100 千欧；（1100℃）￡ 5 千欧。响应时间（700-1300℃）：￡1秒 二．HMP氧传感器采样、维护方式： HMP氧传感器采用气氛自导流方式，导入被检测气氛，考虑工程现场的环境因数，设计有吹扫清除通道，可方便地对采样引导管道进行吹扫工作，以避免炉内或管道内的灰尘、煤灰、油杂质等等堵塞采样管，请参考图3。 三．技术性能： 使用温度：室温～1100℃；氧电势显示范围：－50～1240mV； 氧电势输出精度：±0.5mV；响应时间：≤1秒；