基于二氧化钛纳米锥阵列的光电化学传感器检测水中的化学耗氧量

摘要：化学耗氧量(COD)是显示水中有机污染物含量的重要指标之一。目前国家标准的检测方法存在使用有毒有害化学试剂、操作步骤多、检测时间长、难以实现实时监测、且易受水中其他离子干扰等缺点。近年来,基于光电催化氧化法的传感器检测COD备受关注。本文采用水热法合成的二氧化钛纳米锥阵列作为光电极,应用计时电量法,设计了一套快速测定COD的光电化学传感器。我们以葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、丙酮为目标有机物,研究了二氧化钛纳米锥阵列的光电催化性能,及不同目标有机物在电极上的响应关系。结果表明,该电极的氧化电流与COD值之间呈现出良好的线性关系,且相关系数大于0.99,检测范围为10ppm~100 ppm。该传感器对实际环境水样的测定结果与国标法进行对比,结果相关性良好,耗时仅为1min,操作简单、无二次污染,具有良好的便携性。