甘玉红
西宁兴震环境科技技术有限公司 212219920217****
摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,当前阶段电化学传感器的实际应用范围更广,也在具体的领域当中产生了一定的效果和作用。在环境检测过程当中的应用,电化学传感器呈现了普通传感器难以达到的检测效果,能够通过点后学传感器的作用和帮助,提升检测工作的效果和质量。因此本文基于此,分析和研究电化学传感器在环境检测中的应用。通过有效的分析和策略提出,为电传感器的有效应用和其在环境检测工作中的作用发挥提供保障和支持。
关键词:电化学传感器;环境检测;技术应用
1 新型电化学传感器的发展现状
随着经济全球化的快速发展,自然资源不断被消耗,工业、农业、建筑业逐渐扩大规模,对城市和乡村环境造成了不同程度的影响。在生产过程中,由于人们过多地追求工程结果,没有将可持续发展的思想运用到生产中,从而出现了资源匮乏的情况,破坏了自然环境,影响到生态平衡。人们过度开采资源,将生产的工业废渣肆意排放到自然中,造成了一系列的环境问题。这不仅阻碍了生产的可持续发展,还影响到人们的生活质量,威胁着人们的身体健康。面对这样严峻的问题,需要提高对环境检测的重视程度,将控制污染物排放与环境保护和人们生活质量联系起来,这能在一定程度上推动社会的发展。在环境检测的过程中,检测技术的选用是关键,只有可靠、有效的检测技术才可以保证人们的生命安全。
2 新型电化学传感器的构建
电化学传感器在环境检测方面具有一定的优势,将其与环境检测联系在一起时,需要全面、详细地了解它。在环境检测过程中,使用电化学传感器还存在很多问题,具体有以下几点:
①很多传感器的价格比较高,在选择材料时,多采用含铅、镉等重金属材料。将这种有毒的重金属作为材料,如果将其与环境检测结合在一起时,就会产生污染物,最终危害环境。利用电化学传感器检测环境时,不能再次污染环境,不能影响到环境检测的结果。因此,在构建新型电化学传感器的过程中,要选择合适的材料,要坚持“绿色、低廉、环保、无毒”的原则。
②在制备传感器材料时,它受到很多不同条件的制约,导致制备时间过长,并且操作步骤也相对复杂,加大了工作人员的工作量,为相关工作的顺利进行带来了很多的不便。值得的注意的是,在制备传感器材料的过程中,会用到很多有毒的物质,比如肼等。这样制备出的物质会威胁工作人员的生命安全,同时,也会影响环境质量,十分不利于分析、检测。如果在制备材料的过程中涉及到毒性物质,当检测结果表明有毒时,不论是环境问题,还是材料问题,都会直接影响测试结果的准确性。因此,在制备材料的过程中,需要优化传感器制备材料的方法和过程,形成新型的电化学传感器。
3 需要注意的问题
结合传统电化学传感器的不足,对其进行优化设计,研究出新型电化学传感器,并将其应用于环境检测中。根据国内外的调查和研究,全面了解了电化学传感器,从制备的角度来看,需要采用绿色环保的材料,避免影响到环境检测结果;从传感器的性质角度来看,需要保证传感器的高效、精准、安全等特征,将其有效应用于实践中。将新型电化学传感器应用于环境检测中时,涉及的范围较广,所以,需要考虑怎样才可以有效地将材料稳固在传感器上?怎样快速检测出环境中的污染物?
针对一系列问题,需要从构建材料、制备方法的角度出发,研制新型的电化学传感器,并将其应用于环境监测中。从新型电化学传感器构建材料的角度来看,选择几种备选的材料,分析每一种材料,看其是否符合“绿色、低廉、环保、无毒”的原则,并根据实际情况投入检测工作中。从新型电化学传感器构建材料制备方法的角度来看,采用老式的制备方式,制备时间过长,并且操作步骤比较复杂。这样,会加大工作人员的工作量,为其工作带来不必要的麻烦。
在制备传感器材料的过程中,会涉及到很多有毒物质的制备。
4 电化学传感器在环境检测中的应用探析
4.1 在重金属离子检测中的应用
现阶段,重金属离子检测的方式通常有以下几种:电化学方法、光谱法以及质谱法。其中,电化学方法的操作流程比较容易,且其花费的成本较低。所以,在重金属离子检测中应用的比较广泛,对相关行业的影响也较大。在重金属离子检测的实践中,通过使用丝杠印刷技术与模板复杂合成法结合的方式,制造了多孔丝网印刷碳电极,并对该电极进行了适当的装饰,通过使用铋膜,完成对铅和镉的检测,检测限的数据为0.031ug/L与0.35ug/L。同时,一些学者通过使用导电物质分子导线这种物质,将其作为黏合剂粘合剂,研制出了一种新型的电极种类-碳糊电极,并对这种电极进行了修饰,进行修饰选用的是Nafion膜与锡膜。通过利用碳糊电极对农田灌溉水中的镉离子进行了检测,检测限的数据为0.15ug/L。将上述结果和原子吸收光谱法的测量数据进行对比分析,发现该传感器的检测结果比较准确,性能比较可靠。
4.2 在酚类化合物物检测中的应用
在对酚类化合物检测的过程中,应考虑该种物质的危害性,酚类化合物在社会环境中分布比较广泛,属于一种有机污染物,一旦在人体内积蓄,便会导致人体细胞产生毒性,对人类的健康十分不利。因此,酚类化合物是一种需要优先进行检测的物质。一些学者通过电聚合的方式,制造了一种可抛型的茜素红-石墨烯修饰丝网印刷电极,并将其应用于水中酚类化合物的检测。通过实践表明,在该电极的作用下,苯二酚和邻苯二酚会发生明显的催化作用,通过检测,其检测限的数据为4.35*10-6mol/L;将有序介孔碳修饰到玻碳电极上,便会制造出电化学传感器,再将该传感器应用到酚类物质酸度系数的测定上。
4.3 在农药品残留物检测中的应用
在人类的农业生产中,农药是经常用到的物质,对农产品的生产、存储以及病虫害防治都起到了非常重要的作用。现如今,城市化建设进程不断加快,人口数量迅速增长,而农业耕地的面积逐渐缩小,为了保证农产品的产量及品质,农药的使用必不可少。人们通过科学合理地使用农药,为社会创造了更多的经济效益。但与此同时,农药的过度使用也对人们的生存造成了威胁。在一些农产品中,农药残留物严重超标,极大影响了人们的身体健康。因此,一些学者利用石墨烯-Nafion复合物作为固相吸附剂,制造了用于检测有机磷农药的电化传感器。通过该新型电化学发光传感器,完成了对农药中抗蚜威、啶虫脒以及吡虫啉的检测,其检测限的数据为0.666ng/mL、40ng/mL、50ng/mL。
4.4 在多环芳烃物检测中的应用
在对多环芳香烃类(PAH)的物质进行检测时,应充分考虑到这种物质具有的有毒有害特性以及致癌性,由于该物质在水中的PAH含量比较少,其含量范围通常在1*10-9na/ml的范围内。因此,该物质的检测过程比较难实现。所以,针对这种情况,一些学者开发了灵敏度较高的检测传感器,以便更精确有效地完成在水体中多环芳香烃类物质的检测。通过实践表明,光纤光学荧光传感器对多环芳香烃类物质的检测限的数据可达到5*10-10μmol/L。
结论
电化学传感器的开发和应用,体现了科学技术的优势和价值,以及也更是有效的提升了环境监测工作的效果和质量,使得环境检测工作的实施能够在电化学传感器的帮助和支持下,提升环境检测的有效性和合理性,逐步则是能够提升检测的精度和范围,逐步则是可以帮助环境治理工作有序实施,提高治理的效果。
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