在水中进行可行的H2S检测,使用打印的安培罗米特微传感器

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 分析化学 分析化学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 越来越多的污染问题需要先进的废水处理系统.
• 硫化 (H2S) 是工业和城市废水中普遍存在的有毒气体,需要不断监测.
• 现有的监测方法往往缺乏实时废水分析所需的速度,耐用性或成本效益.

研究的目的:

• 开发一种快速,耐用,经济的电化学传感器,用于在线检测硫化 (H2S).
• 为了利用数字打印进行可复制的微型H2S传感器的制造.
• 通过对复杂矩阵分析进行材料修改来提高传感器性能.

主要方法:

• 使用数字打印制造一个2毫米2的石墨电极,用单壁碳纳米管 (SWCNTs),聚乙醇,聚二甲基化和聚乳酸 (PLA) 进行修饰.
• 电化学传感器性能的表征,包括最佳pH值范围,检测极限和稳定性.
• 在复杂矩阵中测试传感器的有效性,以检测H2S污染.

主要成果:

• 数字打印的微传感器显示出高灵敏度,并减少了由于SWCNTs造成的硫中毒.
• 加入PLA提高了传感器的机械稳定性和整体电化学性能.
• 确定了7.5-11.0的最佳工作pH范围,检测极限低至4.3μM.
• 传感器证明能够有效地在复杂的矩阵中进行H2S检测.

结论:

• 数字打印提供了一种可行的方法,用于大规模生产具有成本效益和可重复性的电化学H2S传感器.
• 开发的SWCNT修改微传感器为废水处理中的H2S实时监测提供了一个有前途的分析工具.
• 这项技术有助于改善环境监测和污染控制战略.