電化學分析儀器聯(lián)用技術研究取得成果

近日，中科院長春應用化學研究所在電化學分析儀器及聯(lián)用技術的研制與開發(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、微型電化學系統(tǒng)、電化學原位膜導電性測量儀和電化學原位表面等離子體共振分析儀四種電化學分析儀器，靈敏度高、響應快、壽命長、可動態(tài)在線檢測，其主要性能指標均達到國際先進水平，并填補了該領域多項國內(nèi)外空白。 
    電化學方法作為一種具有簡便、快速、準確、靈敏度高等優(yōu)點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。電化學分析儀器已在分析實驗室中廣泛應用。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口，一些急需的專用儀器尚屬空白。因此進一步開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的新型電化學傳感器、檢測器和功能聯(lián)用接口儀器是當前科技生產(chǎn)的迫切需求。 
    長春應化所電分析化學國家重點實驗室的科研人員從生產(chǎn)、科研的實際需求出發(fā)，立足前沿領域，于2005年承擔了吉林省科技廳科技發(fā)展計劃項目“電化學分析儀器及聯(lián)用技術的研制與開發(fā)”。他們以研究發(fā)展快速實時、靈敏、自動連續(xù)檢測和經(jīng)濟適用、有自主知識產(chǎn)權的新型電化學傳感器、檢測器及電化學聯(lián)用設備為目標，圍繞電化學儀器設計方法，突出微型化、高性能等特點，開展電化學方法的聯(lián)用研究，圍繞環(huán)境監(jiān)測、材料電化學分析、生物分析等應用領域，面向生化需氧量、原位膜導電性測量、表面等離子體共振測量，研制開發(fā)出四種電化學及電化學聯(lián)用儀器設備。 
    采用新型的有機-無機雜化膜固定化材料，通過微生物現(xiàn)場培養(yǎng)的方法，實現(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檢測時間5-7天縮短為1小時左右，并以此為基礎開發(fā)出快速BOD檢測儀；實現(xiàn)了電化學分析儀器的微型化設計，研制開發(fā)的微型USB2.0接口電化學系統(tǒng)，在電位控制精度、數(shù)據(jù)傳輸速度等主要指標上大大超過以往儀器，而體積僅如同一個手指大小，比傳統(tǒng)儀器小2～3個數(shù)量級，又可方便地集成到各種分析儀器內(nèi)，實現(xiàn)多種分析方法和電化學方法聯(lián)用，具有較好的可擴展性，適用于野外和各種現(xiàn)場使用；采用自行設計的具有微小間隙的雙帶電極，實現(xiàn)了薄膜材料導電性的原位實時監(jiān)測，并開發(fā)出時間分辨測量能力較高的電化學原位膜導電性測量儀器，并能用于膜導電性變化的動力學測量；采用自行設計位移傳感器，提高了表面等離子體共振光譜（SPR）測量的時間分辨率，并以此為基礎，將電化學方法集成聯(lián)用，開發(fā)了電化學聯(lián)用的表面等離子體共振光譜儀，實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)電化學體系SPR信號的測量。 
    這四類電化學相關儀器的研發(fā)成功，豐富了基礎科學的研究手段，并可廣泛應用于環(huán)境檢測、社會安全和科學研究等領域。同時能達到工業(yè)設計批量生產(chǎn)、實現(xiàn)商品化投向市場的要求，具有廣泛的應用價值和廣闊的市場前景。