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)用技術的研制開發(fā)方面取得系列成果,自主研發(fā)的快速生化需氧量(BOD)檢測儀等4種靈敏度高、響應快、壽命長、可動態(tài)在線檢測的電化學分析儀器,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外空白。
據介紹,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,在科研和生產中占據著較為重要的地位。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,開發(fā)具有我國自主知識產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的迫切需求。
長春應化所電分析化學國家重點實驗室科研人員從生產、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)檢測和經濟適用、有自主知識產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,開發(fā)出4種電化學及電化學聯(lián)用儀器設備。
該所利用新型有機—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BOD的快速檢測。該創(chuàng)新方法將BOD檢測時間從原來的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。
該所實現(xiàn)了電化學分析儀器的微型化設計,研制開發(fā)了微型USB2.0接口電化學系統(tǒng),在電位控制精度、數據傳輸速度等主要指標上大大超過原有儀器,而體積僅如同一個手指大小,比傳統(tǒng)儀器小2~3個數量級,可方便地集成到各種分析儀器內,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。
該所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。
該所利用自行設計的位移傳感器,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。
這些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、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。 |