電化學分析儀器存在的優勢
電化學分析法是建立在溶液電化學性質基礎的分析方法。根據測量電學參數的類別,電化學分析一般分為電導分析法、電解分析法、庫侖分析法、電位分析法、伏安法(其中極化電極采用滴汞電極的稱為極譜法)等。
電化學方法作為一種具有簡便、快速、準確、靈敏度高等優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。因此進一步開發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的科研人員從生產、科研的實際需求出發,立足前沿領域,于2005年承擔了吉林省科技廳科技發展計劃項目“電化學分析儀器及聯用技術的研制與開發”。他們以研究發展快速實時、靈敏、自動連續檢測和經濟適用、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用研究,圍繞環境監測、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,研制開發出四種電化學及電化學聯用儀器設備。
采用新型的有機-無機雜化膜固定化材料,通過微生物現場培養的方法,實現了生化需氧量(BOD)的快速檢測,該創新方法從傳統的 BOD檢測時間5-7天縮短為1小時左右,并以此為基礎開發出快速BOD檢測儀;實現了電化學分析儀器的微型化設計,研制開發的微型USB2.0接口電化學系統,在電位控制精度、數據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,比傳統儀器小2~3個數量級,又可方便地集成到各種分析儀器內,實現多種分析方法和電化學方法聯用,具有較好的可擴展性,適用于野外和各種現場使用;采用自行設計的具有微小間隙的雙帶電極,實現了薄膜材料導電性的原位實時監測,并開發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用,開發了電化學聯用的表面等離子體共振光譜儀,實現了穩態及暫態電化學體系SPR信號的測量。