液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究

《液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究SPECTRALPROPERTIESANDAPPLICATIONOFTHEGLOWDISCHARGESYSTEMUSINGLIQUIDCATHODE徐连敬哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：O433学校代码：10213国际图书分类号：535密级：公开理学硕士学位论文液体阴极辉光放电系统的光谱特性及应用研究硕士研究生：徐连敬导师：王强教授申请学位：理学硕士学科：光学所在单位：理学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified

2、Index:O433U.D.C:535DissertationfortheMasterDegreeinScienceSPECTRALPROPERTIESANDAPPLICATIONOFTHEGLOWDISCHARGESYSTEMUSINGLIQUIDCATHODECandidate：XuLianjingSupervisor：Prof.WangQiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：OpticsAffiliation：SchoolofSci

3、enceDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要伴随着人类的文明和工业的发展，人们物质生活质量得以提高，但随之而来的还有土壤的有机与无机污染、空气污染和水资源污染等一系列环境问题。对水中痕量成分的检测以及含量的确定，是人们解决水污染问题时迫切想要得知的信息。检测水中痕量金属元素的方法目前可大致分为两个类别：电化学法、光谱及质谱技术。而光谱及质谱技术又可以细分

4、为原子吸收光谱法、分光度法、原子发射光谱法等。原子发射光谱法是目前的研究热门，而其中的液体阴极辉光放电方法，由于仪器的小型轻便、操作简单，对金属检测的稳定性好、灵敏度高等优点，被深入研究。液体阴极辉光放电系统是指将待测样液作为放电的阴极，在外电场激发下产生等离子体，通过对其光谱进行分析，可得到待测样液中金属元素的发射谱线。但是，在一些方面的研究还不够详细，如对不同金属元素的光谱特性进行分析，金属元素探测的最佳条件选取，以及浓度测量标准曲线的稳定性。并且对于该系统的其它应用领域（比如光催化材料的等离子体改性）研

5、究也较少。为了解决上述问题，本论文自行设计制作了一套液体阴极辉光放电系统，并应用该系统对水中金属元素进行检测，进而讨论了具体的检测机理。并且首次应用该系统对光催化材料进行处理，提高了光催化材料的催化活性，使其对水中有机污染物的降解加快。具体研究内容如下：（1）叙述了国内外对液体阴极辉光放电装置改进的研究进展，概括了该装置在元素探测方面的研究现状。（2）自行设计制作了液体阴极辉光放电装置，对产生的等离子体进行光谱特性分析，评估了装置的稳定性，进而对等离子体进行了物理诊断。（3）设计实验探究装置的检测机理，并提出

6、了自己的观点。在该装置的最佳探测条件下，对水中Ca、Mg、Cu、Mn、Al、Zn、Fe、Hg、Cd和Ni共10种金属元素进行痕量检测，采用内标法绘制金属元素的浓度标准曲线，并计算出装置对该元素的检测限。-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文（4）制备了以碳膜为基底的二氧化钛光催化材料，首次应用该装置对光催化材料表面处理，获得了增强的光催化性能。结合测试结果，探究了等离子体表面改性增强碳膜光催化性能的原因。关键词：液体阴极；辉光放电；等离子体；表面改性-II-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractWith

7、thedevelopmentoftheindustryandhumancivilization,people’slifeisgreatlyimproved,alongwiththearisingproblemsofsoilpollution,airpollutionandwaterpollution.Thedetectionofmetallicelementtypesandcontentinwateriscrucialforsolvingtheproblemofwaterpollution.Currently

8、,detectionmethodsformetallicelementinwatercanberoughlydividedintotwocategories:electrochemicalmethod,spectroscopicandmassspectrometrictechniques.Spectroscopicandmassspectrometrictechniquescanbefurtherd