電化學(xué)分析儀器聯(lián)用技術(shù)研究取得成果

近日，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在電化學(xué)分析儀器及聯(lián)用技術(shù)的研制與開發(fā)方面取得系列成果，自主研發(fā)的快速生化需氧量檢測儀、微型電化學(xué)系統(tǒng)、電化學(xué)原位膜導(dǎo)電性測量儀和電化學(xué)原位表面等離子體共振分析儀四種電化學(xué)分析儀器，靈敏度高、響應(yīng)快、壽命長、可動態(tài)在線檢測，其主要性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平，并填補(bǔ)了該領(lǐng)域多項(xiàng)國內(nèi)外空白。 
    電化學(xué)方法作為一種具有簡便、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)的分析檢測及表征手段，在科研和生產(chǎn)中占據(jù)著較為重要的地位。電化學(xué)分析儀器已在分析實(shí)驗(yàn)室中廣泛應(yīng)用。但目前國內(nèi)分析儀器，尤其是高精尖分析儀器，較大份額仍然依賴進(jìn)口，一些急需的專用儀器尚屬空白。因此進(jìn)一步開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電化學(xué)傳感器、檢測器和功能聯(lián)用接口儀器是當(dāng)前科技生產(chǎn)的迫切需求。 
    長春應(yīng)化所電分析化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員從生產(chǎn)、科研的實(shí)際需求出發(fā)，立足前沿領(lǐng)域，于2005年承擔(dān)了吉林省科技廳科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“電化學(xué)分析儀器及聯(lián)用技術(shù)的研制與開發(fā)”。他們以研究發(fā)展快速實(shí)時(shí)、靈敏、自動連續(xù)檢測和經(jīng)濟(jì)適用、有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電化學(xué)傳感器、檢測器及電化學(xué)聯(lián)用設(shè)備為目標(biāo)，圍繞電化學(xué)儀器設(shè)計(jì)方法，突出微型化、高性能等特點(diǎn)，開展電化學(xué)方法的聯(lián)用研究，圍繞環(huán)境監(jiān)測、材料電化學(xué)分析、生物分析等應(yīng)用領(lǐng)域，面向生化需氧量、原位膜導(dǎo)電性測量、表面等離子體共振測量，研制開發(fā)出四種電化學(xué)及電化學(xué)聯(lián)用儀器設(shè)備。 
    采用新型的有機(jī)-無機(jī)雜化膜固定化材料，通過微生物現(xiàn)場培養(yǎng)的方法，實(shí)現(xiàn)了生化需氧量（BOD）的快速檢測，該創(chuàng)新方法從傳統(tǒng)的BOD檢測時(shí)間5-7天縮短為1小時(shí)左右，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)出快速BOD檢測儀；實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)分析儀器的微型化設(shè)計(jì)，研制開發(fā)的微型USB2.0接口電化學(xué)系統(tǒng)，在電位控制精度、數(shù)據(jù)傳輸速度等主要指標(biāo)上大大超過以往儀器，而體積僅如同一個(gè)手指大小，比傳統(tǒng)儀器小2～3個(gè)數(shù)量級，又可方便地集成到各種分析儀器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多種分析方法和電化學(xué)方法聯(lián)用，具有較好的可擴(kuò)展性，適用于野外和各種現(xiàn)場使用；采用自行設(shè)計(jì)的具有微小間隙的雙帶電極，實(shí)現(xiàn)了薄膜材料導(dǎo)電性的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測，并開發(fā)出時(shí)間分辨測量能力較高的電化學(xué)原位膜導(dǎo)電性測量儀器，并能用于膜導(dǎo)電性變化的動力學(xué)測量；采用自行設(shè)計(jì)位移傳感器，提高了表面等離子體共振光譜（SPR）測量的時(shí)間分辨率，并以此為基礎(chǔ)，將電化學(xué)方法集成聯(lián)用，開發(fā)了電化學(xué)聯(lián)用的表面等離子體共振光譜儀，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)電化學(xué)體系SPR信號的測量。 
    這四類電化學(xué)相關(guān)儀器的研發(fā)成功，豐富了基礎(chǔ)科學(xué)的研究手段，并可廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測、社會安全和科學(xué)研究等領(lǐng)域。同時(shí)能達(dá)到工業(yè)設(shè)計(jì)批量生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)商品化投向市場的要求，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場前景。