用于海洋酸化/海底热液等海洋环境的微电极的研制与应用

用于海洋酸化/海底热液等海洋环境的微电极的研制与应用

作者:师大云端图书馆 时间:2015-08-22 分类:硕士论文 喜欢:1985
师大云端图书馆

【摘要】化学传感器在二十世纪的发展极其迅猛,在医疗、生物、化学等领域都发挥了重要的作用。化学传感器在海洋领域的应用得到了广泛的重视。本课题研究主要针对不同的海洋研究对象,分别研制了探测珊瑚内部微环境的液膜微电极以及探测热液溶解H2S的固体电极。研究结果对于研究海洋生物对海洋酸化的响应,多因素培养条件对珊瑚钙化和生长的影响,珊瑚的钙化机制,以及探寻浅海热液分布规律都有着重要的意义。本课题研究了基于中性载体的pH液膜微电极、Ca2+液膜微电极以及C032-液膜微电极,液膜微电极具有体积极小、灵敏度高、响应速度快等优点,液膜微电极的尖端直径仅有5μm,适合应用于生物组织、细胞层面的离子浓度探测。本课题自主设计制造了三维微电极操纵器和全自动控制程序,能够控制微电极移动,能够实现全自动采集数据和实时传输记录数据的功能。通过大量实验对制备液膜微电极的技术进行了优化。制作的pH液膜微电极Ca2+液膜微电极以及C032-液膜微电极满足能斯特定律,具有线性相关系数好,响应范围宽,灵敏度高,寿命长等优点。这三种传感器能够满足观测珊瑚内部微化学环境的要求。结合液膜微电极和三维微电极操纵器,对不同种类珊瑚内部的pH、Ca2+和C032-浓度、分布、转运以及钙化机制进行了考察。领域内首次获得珊瑚内部完整的pH、Ca2+、CO32-剖面数据,使用微电极观测到了珊瑚的钙化层。实验发现珊瑚内部腔体的pH随着深度的增加,呈现先增大后减小的趋势;珊瑚内部腔体的Ca2+呈现一直减小的趋势;珊瑚内部腔体的C032-呈现先增加,后减小的趋势;在控制光照条件下,在珊瑚内固定位置的pH和C032-浓度呈现周期性变化;结合腔体底部观测到的pH极低值和Ca2+的剖面数据,验证了质子泵理论;探讨了珊瑚钙化的机理;将pH和C032-剖面数据结合,首次计算了腔体内的总溶解无机碳(DIC)和文石饱和度Ωar。设计了为期两年的多因素实验,使用液膜微电极考察珊瑚对改变pC02、改变温度、改变营养盐水平等培养条件的响应。这一实验系统考察了珊瑚在面对未来的海洋酸化、气候变暖以及人类生活环境干扰时会发生如何的变化,对珊瑚生态系统的保护、海洋环境的治理以及人类海洋交互影响提供了科学的依据。研究了固体微电极的制备以及优化,创新性的使用电镀技术提升了溶解H2S电极的探测下限,从10-4mol/L提升到了10-7mol/L。并且将改进过后的溶解H2S电极集成到自主设计研发的多参数化学传感器上,和pH电极、Eh电极、碳酸根电极等联合探测热液海水系统的化学异常值。在2011年5月25日台湾龟山岛的海试中,多参数化学传感器探测到了热液区域的化学异常值,并在后续的数据分析过程中,确定了新热液喷口可能出现的位置。台湾探海公司根据这一依据,结合海流情况探测到了4处新的热液喷口。
【作者】丁茜;
【导师】叶瑛;蔡卫君;
【作者基本信息】浙江大学,矿物学、岩石学、矿床学,2014,博士
【关键词】离子选择性电极;液膜微电极;海洋酸化;珊瑚钙化层;质子泵;全固体电极;海底热液;

【参考文献】
[1]魏众,申金升,黄爱玲,张智文,石定寰.多式联运的最短时间路径-运输费用模型研究[J].中国工程科学,2006,08:61-64.
[2]陈静.水系位错对红河断裂带右旋走滑运动的响应[D].浙江大学,构造地质学,2013,硕士.
[3]姜旭.基于组件的建筑施工劳务分包系统软件的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[4]刘燕珍,李永锋,杨永岗,温月芳,王茂章.石墨烯/酚醛树脂/炭纤维层次复合材料的制备及其性能[J].新型炭材料,2012,05:377-384.
[5]王德文,朱永利,邸剑,翟学明.数字化变电站中的通信网关[J].电力系统自动化,2009,04:53-57.
[6]黄勇.基于产业集聚的长株潭一体化研究[D].湖南师范大学,经济学,2004,硕士.
[7]高静.小麦苗期根的分枝规律与解剖结构[D].中国农业大学,土壤学,2004,硕士.
[8]王芹.蚕丝蛋白/离子液体溶液的流变学研究及再生丝蛋白材料的制备[D].复旦大学,高分子化学与物理,2013,博士.
[9]张贤会.会话含义在大学英语中的运用[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[10]肖爽.基于产品数模的机器人柔性装配系统任务规划方法与实现[D].南京航空航天大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[11]杨勇.番木瓜三种RNA病毒外壳蛋白抗血清制备及应用[D].海南大学,农业生物技术,2014,硕士.
[12]孙炜玮.基于浙江地区的乡村景观营建的整体方法研究[D].浙江大学,建筑设计及其理论研究,2014,博士.
[13]费江华,何永辉,孙晨,黄胜标.一种基于特征选择的组合分类器在带钢表面缺陷分类中的应用[J].冶金自动化,2010,02:19-23.
[14]李旭.贵州高校体育院系开展第三套《全国健美操大众锻炼标准》的现状及对策研究[D].贵州师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[15]何辉.海德格尔对笛卡尔存在论的现象学解构[D].山东大学,外国哲学,2013,硕士.
[16]华金.基于ARM嵌入式运动控制器的研究与开发[D].浙江工业大学,2008.
[17]卞薇.校园微博文化视野中的高校班级管理研究[D].西南大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[18]周钧.基于本体的临床医学案例知识库研究[D].浙江工业大学,2012.
[19]段小丽,聂静,王宗爽,王菲菲,黄楠,车飞,张金良.健康风险评价中人体暴露参数的国内外研究概况[J].环境与健康杂志,2009,04:370-373.
[20]谯德乾,徐鹤贤.以新的质量理念推进质量工作[J].特钢技术.2004(02)
[21]高敏.功能语法话前提[D].山西大学,外国语言学与应用语言学,2004,硕士.
[22]陈建勤,陈来九.一种新的PID调节器参数自整定方法[J].控制与决策,1993,01:13-18.
[23]徐蕾.人民币汇率变动与企业出口竞争力的关系研究[D].山东大学,项目管理(专业学位),2012,硕士.
[24]刘姮希.论集体土地征收中农民知情权的法律保护[D].重庆大学,法律(专业学位),2014,硕士.
[25]张远彬.过盈配合结构的微动磨损的定量仿真研究[D].西南交通大学,载运工具运用工程,2014,硕士.
[26]刘慧明,井元伟,张嗣赢.一类组合系统的模型参考自适应分散控制[J].控制与决策,2005,02:191-194.
[27]秦博.亚太再平衡战略下的美国对韩安全政策[D].吉林大学,国际政治,2014,硕士.
[28]刘玲玲,蒋伟荣,魏士宝.工业遗产保护视野下的旧工业区景观改造——以西安大华纱厂为例[J].建筑与文化,2014,11:169-170.
[29]詹斯琦.一维非线性晶格链的不对称热传导及硫化铋本征空位缺陷研究[D].湖南大学,2014.
[30]易兴华.相似理论在水工模型试验中应用的几个问题[J].长江水利教育.1993(02)
[31]宋建.六杆六铰点六自由度测量装置及其位姿解算[D].吉林大学,载运工具运用工程,2014,硕士.
[32]王凤.基于迭代学习的胶粘剂生产过程温度控制研究[D].中南林业科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[33]郭芳洲,陈本孝,李祥鸿,贺庆元,陈辉煌,陈芳华.铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE的研制[J].轻合金加工技术.1992(11)
[34]杜晓静.三种单花种蜂蜜酚类标记物的确定及其应用[D].西北大学,分析化学,2013,硕士.
[35]黄翼,吴硕贤.我国高校校园规划设计发展趋势探析[J].城市规划,2014,04:85-91.
[36]张辉.北京市右安门社区卫生服务中心医务人员职业紧张度研究[D].中国地质大学(北京),公共管理,2013,硕士.
[37]檀玉松.芳198-133区块扶余油层地震储层预测研究[D].东北石油大学,地球探测与信息技术,2013,硕士.
[38]刘晓东.汽车总装企业库存管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[39]张海信.光伏并网发电系统中模糊与预测控制的研究与设计[D].东北大学,电工理论与新技术,2010,硕士.
[40]曹健.含稀土高炉渣的矿物组成及钍的赋存状态研究[J].矿业快报.2004(12)
[41]陈佩,李长南,郭亚杰,王广健.石墨烯无机复合材料的研究进展[J].淮北师范大学学报(自然科学版),2014,04:43-51.
[42]吉琳.城市居住小区水体景观设计研究[D].聊城大学,工业设计工程(专业学位),2013,硕士.
[43]丁晓雯.CRM系统中销售过程管理子系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,软件工程,2014,硕士.
[44]王巧玲.全社会用电量的非参数回归模型及实证分析[D].西南交通大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[45]刘益君.国内外光伏产业政策比较研究[J].生产力研究,2010,12:221-223.
[46]陈志民,张海连,田果,朱丹丹,李英华,卫星,王珊珊.碲化镉纳米晶/氧化石墨烯纳米杂化材料的制备与表征[A].河南省化学会.河南省化学会2012年学术年会论文摘要集[C].河南省化学会:,2012:1.
[47]杨海燕.常与变:陕甘总督群体构成与人事嬗递探颐[D].温州大学,专门史,2012,硕士.
[48]孙宇清.协同环境中访问控制模型与技术研究[D].山东大学,2006.
[49]周剑鸿.火针治疗急性痛风性关节炎疗效观察[D].广州中医药大学,中医学(专业学位),2013,硕士.
[50]赵飞.轮式路面冷铣刨机车轮滑转机理及其检测技术研究[D].长安大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.

相关推荐
更多