电化学分析仪器技术研究所取得的成果

电化学方法作为一种具有简便、快速、准确、灵敏度高等优点的分析检测及表征手段，在科研和生产中占据着较为重要的地位。电化学分析仪器已在分析实验室中广泛应用。但目前国内分析仪器，尤其是高精尖分析仪器，较大份额仍然依赖进口，一些急需的专用仪器尚属空白。因此进一步开发具有我国自主知识产权的新型电化学传感器、检测器和功能联用接口仪器是当前科技生产的迫切需求。长春应化所电分析化学国家ZD实验室的科研人员从生产、科研的实际需求出发，立足前沿领域，于2005年承担了吉林省科技厅科技发展计划项目“电化学分析仪器及联用技术的研制与开发”。他们以研究发展快速实时、灵敏、自动连续检测和经济适用、有自主知识产权的新型电化学传感器、检测器及电化学联用设备为目标，围绕电化学仪器设计方法，突出微型化、高性能等特点，开展电化学方法的联用研究，围绕环境监测、材料电化学分析、生物分析等应用领域，面向生化需氧量、原位膜导电性测量、表面等离子体共振测量，研制开发出四种电化学及电化学联用仪器设备。采用新型的有机-无机杂化膜固定化材料，通过微生物现场培养的方法，实现了生化需氧量(BOD)的快速检测，该创新方法从传统的BOD检测时间5-7天缩短为1小时左右，并以此为基础开发出快速BOD检测仪;实现了电化学分析仪器的微型化设计，研制开发的微型USB2.0接口电化学系统，在电位控制精度、数据传输速度等主要指标上大大超过以往仪器，而体积仅如同一个手指大小，比传统仪器小2～3个数量级，又可方便地集成到各种分析仪器内，实现多种分析方法和电化学方法联用，具有较好的可扩展性，适用于野外和各种现场使用;采用自行设计的具有微小间隙的双带电极，实现了薄膜材料导电性的原位实时监测，并开发出时间分辨测量能力较高的电化学原位膜导电性测量仪器，并能用于膜导电性变化的动力学测量;采用自行设计位移传感器，提高了表面等离子体共振光谱(SPR)测量的时间分辨率，并以此为基础，将电化学方法集成联用，开发了电化学联用的表面等离子体共振光谱仪，实现了稳态及暂态电化学体系SPR信号的测量。这四类电化学相关仪器的研发成功，丰富了基础科学的研究手段，并可广泛应用于环境检测、社会安全和科学研究等领域。同时能达到工业设计批量生产、实现商品化投向市场的要求，具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。

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