| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 水环境重金属污染与检测 | 第12-14页 |
| 1.1.1 重金属污染的来源与危害 | 第12-13页 |
| 1.1.2 重金属污染的常用检测方法 | 第13-14页 |
| 1.2 溶出伏安法基础 | 第14-19页 |
| 1.2.1 溶出伏安法中的基本电化学理论 | 第14-15页 |
| 1.2.2 阳极溶出伏安法 | 第15-17页 |
| 1.2.3 溶出伏安法中的定量计算 | 第17-18页 |
| 1.2.4 溶出伏安法中传感器的新发展 | 第18-19页 |
| 1.3 光寻址电位传感器基础 | 第19-20页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第20-22页 |
| 第二章 电化学电极检测重金属的研究 | 第22-36页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 仪器、电极与试剂 | 第22-26页 |
| 2.2.1 海水重金属分析仪 | 第22-24页 |
| 2.2.2 电极制备与仪器参数 | 第24-26页 |
| 2.2.3 试剂制备 | 第26页 |
| 2.3 仪器实验与讨论 | 第26-31页 |
| 2.3.1 纯水背景溶液测试 | 第26-27页 |
| 2.3.2 海水背景溶液测试 | 第27-29页 |
| 2.3.3 渤海湾海水现场测试 | 第29页 |
| 2.3.4 同位镀铋实验 | 第29-31页 |
| 2.4 电化学微电极阵列 | 第31-34页 |
| 2.4.1 微电极与微电极阵列 | 第31-32页 |
| 2.4.2 带状微电极阵列研制 | 第32-33页 |
| 2.4.3 带状微电极阵列初步测试 | 第33-34页 |
| 2.5 小结 | 第34-36页 |
| 第三章 光电复合微阵列芯片原理与方法 | 第36-44页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 光电复合微阵列芯片原理 | 第37-39页 |
| 3.2.1 光电复合微阵列芯片的复合优势 | 第37-38页 |
| 3.2.2 自校准相关矩阵 | 第38-39页 |
| 3.3 复合芯片的结构与工艺 | 第39-42页 |
| 3.3.1 复合芯片设计 | 第39-40页 |
| 3.3.2 复合芯片加工与敏感膜制备 | 第40-42页 |
| 3.4 光电复合微阵列芯片初步测试 | 第42-43页 |
| 3.5 小结 | 第43-44页 |
| 第四章 光寻址电位传感器中的精密光强调制 | 第44-62页 |
| 4.1 引言 | 第44页 |
| 4.2 LAPS光源特性缺陷导致的测试误差 | 第44-48页 |
| 4.2.1 光强波动引发的误差 | 第44-46页 |
| 4.2.2 光功率调制失真及光源输出噪声引发的误差 | 第46-48页 |
| 4.3 精密光强调制技术原理 | 第48-55页 |
| 4.3.1 系统结构 | 第48-49页 |
| 4.3.2 SLED模块选型与精密驱动器整体设计 | 第49-51页 |
| 4.3.3 SLED模块精密驱动器电路设计 | 第51-55页 |
| 4.4 LAPS系统中的精密光强调制实验 | 第55-60页 |
| 4.4.1 光学特性测定 | 第55-57页 |
| 4.4.2 基于精密光强调制的LAPS测量 | 第57-60页 |
| 4.5 小结 | 第60-62页 |
| 第五章 面向微电极阵列的智能伏安过程 | 第62-80页 |
| 5.1 引言 | 第62-63页 |
| 5.2 基于微电极阵列的系统自检与自校准 | 第63-70页 |
| 5.2.1 基于微电极阵列的最小系统与实用系统 | 第63-65页 |
| 5.2.2 电路环节的自检与自校准 | 第65-66页 |
| 5.2.3 包含电极的自检与自校准 | 第66-69页 |
| 5.2.4 自校准效果的验证实验 | 第69-70页 |
| 5.3 实时自动量程方法检测微电极阵列溶出电流 | 第70-74页 |
| 5.3.1 实时自动量程方法的实现 | 第70-73页 |
| 5.3.2 实时自动量程方法的实验验证 | 第73-74页 |
| 5.4 多标液系统的智能伏安过程 | 第74-79页 |
| 5.4.1 多标液系统原理及整体设计 | 第74-76页 |
| 5.4.2 多标液系统智能伏安过程的实现 | 第76页 |
| 5.4.3 多标液系统测量重金属离子的实验 | 第76-79页 |
| 5.5 小结 | 第79-80页 |
| 第六章 水环境重金属智能无线监测系统设计与应用 | 第80-112页 |
| 6.1 引言 | 第80-82页 |
| 6.2 仪器总体设计与无线传感器网络实现 | 第82-88页 |
| 6.2.1 仪器总体架构 | 第82-83页 |
| 6.2.2 ARM主控板 | 第83-84页 |
| 6.2.3 无线组网的系统结构与通讯模块选型 | 第84-87页 |
| 6.2.4 自然水域无线通讯性能验证 | 第87-88页 |
| 6.3 微电极阵列检测电路设计 | 第88-97页 |
| 6.3.1 总体设计方案 | 第88-91页 |
| 6.3.2 有源屏蔽电路 | 第91-92页 |
| 6.3.3 多路I/V变换电路 | 第92-94页 |
| 6.3.4 滤波、调零及电压放大 | 第94-95页 |
| 6.3.5 A/D变换与D/A变换 | 第95-96页 |
| 6.3.6 微电极阵列电路的电流分辨率 | 第96-97页 |
| 6.4 LAPS检测电路设计 | 第97-99页 |
| 6.4.1 总体设计方案 | 第97-98页 |
| 6.4.2 锁相放大器电路 | 第98-99页 |
| 6.5 仪器软件设计 | 第99-105页 |
| 6.5.1 MEA下位机软件设计 | 第99-101页 |
| 6.5.2 LAPS下位机软件设计 | 第101-102页 |
| 6.5.3 ARM主控板软件设计 | 第102-104页 |
| 6.5.4 岸边计算机软件设计 | 第104-105页 |
| 6.6 实验与讨论 | 第105-110页 |
| 6.6.1 MEA测试实验 | 第105-108页 |
| 6.6.2 LAPS测试实验 | 第108-110页 |
| 6.7 小结 | 第110-112页 |
| 第七章 总结与展望 | 第112-116页 |
| 7.1 总结 | 第112-113页 |
| 7.2 展望 | 第113-116页 |
| 参考文献 | 第116-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 作者简历 | 第129-130页 |
| 博士研究生期间发表的论文和成果 | 第130-131页 |