三、分析化学学科发展规划
（一）分析化学学科现状分析
1、在国内的地位
1993年，我校分析化学学科点被批准为博士学位授权点，虽然与我国有老的知名学术带头人带头的分析化学学科点相比，我校显得起步较晚，但在新一代学术带头人的带领下，本学科点有了很快的发展，现在在国内外已有一定的知名度，成功地举办了两届国际分析化学会议，参加的中外学者共有500多人次。后来又先后主办过两届全国微波化学会议、两次全国高级学术研讨班（《量子点在超高灵敏度光谱法中的应用》和《质谱学最新技术和微型质谱仪》），大大促进了我校分析化学学科的发展，也提高了知名度。1996年与中科院长春应化所一起创建了《长春分析仪器研究和技术开发中心》。又与国外一些大学建立了长期合作关系，并聘请了国内外一些知名学者任我校分析化学学科的名誉教授或客座教授。近年来，在一些研究领域已取得了重大进展，形成了自己的特色，在国内外已具有一定的地位和影响。1999年，以我学科科研成果技术入股，创建了长春吉大-小天鹅仪器有限公司并取得了连年赢利的好成绩。在2001年申报国家重点学科的过程中，我校分析化学学科在同学科中排名全国第七，距前五名国家重点学科已只差两位。最近，又创建了《吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心》，正在争取成为国家工程技术研究中心。
2、学科主要研究方向及特色
（1）微波等离子体分析化学是近二十多年来创建的一个方向。主要研究微波等离子体的获得及样品在等离子体中的原子化、激发和电离机理及其在分析化学中的应用。首创了微波等离子体炬（MPT）光源和微波等离子体离子化检测器。前者作为原子光谱法的激发光源，有类似于ICP的中央通道，大大增加了等离子体与样品的相互作用。以MPT为光源的光谱仪已获发明专利，并以其作为技术入股建立了长春吉大?小天鹅仪器公司，实现了批量生产。新一代MPT全谱仪也已研制完成，准备投产。后者是一种性能比目前气相色谱通用的氢离子化检测器更为优越的检测器。微波等离子体在原子吸收、原子荧光、原子质谱及材料合成等方面的应用基础研究也都取得了一些有价值的成果。
（2）光谱化学分析是本学科点从事多年研究的一个方向。在原子吸收光谱方面，设计了分步加样法和三孔管试验技术，提出了V-型舟石墨炉，建立了进行绝对分析的一种过渡方法，发展了控制体积在线分离富集与石墨炉原子吸收光谱法的联用和一种火焰原子吸收光谱法用的平衡雾化集中进样方法。在国内最先建立了激光增强电离光谱法，在激光激励荧光光谱法和共振电离光谱法方面也取得了一些成果。在分子光谱方面，发展了有自己特色的便携式高灵敏度光度计及以其为基础的系列现场分析检测用仪器，共20多个品种并已全部投产，取得了较好的经济和社会效益。此外，还研究成功了红外分光测油仪，其所采用的光谱视网膜和液芯波导技术是个创新。开展的短波近红外漫透射粮食品质快速检测仪和采用量子点的超高灵敏度光谱分析及量子点编码微球微芯片流式生化分析仪的研究进展顺利，正在形成自己的特色。
（3）电分析化学是本点一个比较长期稳定的研究方向。在吸附伏安法方面主要致力于吸附溶出催化法研究。酶电极和修饰电极则致力于修饰材料和修饰方式的研究。复合电极国内研究较少，采用复合镀的方法制得了一种相当于集合微电极的电极，有较高的灵敏度，且适用于流动注射分析体系。发展了反射式光谱电化学池，为电极过程作现场表征提供了手段。研究的一些电化学生物传感器有创新，便于推广应用。
（4）环境分析是在近三十年来积极参加省内外环保科研事业的同时发展起来的一个方向。利用各种手段，研究了各种环境样品的分析方法。在环境样品的采集、环境污染物的现场富集、环境样品的消解方法、环境分析检测方法的标准化及环境污染物检测仪器的研制方面都作了比较系统、深入的研究，所建立的方法有的已被国家环保局推荐用作标准方法或被有关部门推广使用。所研制的红外分光测油仪及便携式多参数检测仪、甲醛氨检测仪、农药残毒检测仪等系列产品则已投入生产并取得了良好的经济和社会效益。
（5）表面等离子体子共振（SPR）光化学传感器是最近几年开展的一个方向，经过几年的努力，已取得明显的进展。关于SPR的研究，国内报道很少，国外一般采用固定波长改变入射角角度的办法，所用仪器较贵，我们采用固定角度改变波长模式，不仅仪器价格便宜，而且容易自己组装。由于用CCD作检测器，可同时得到所有波长的信息。将此方法用于一些生物大分子的检测和反应动力学的研究，取得了良好的效果。
如上所述，经过努力，本学科点已在一些研究领域取得了长足的进展，在个别方面（如微波等离子体分析化学）的成就已被国内外学者所公认。今后这些方面继续保持相应的地位也是可能的，另一些领域（如分子自组装修饰电极、SPR光化学传感器、便携式仪器），则已处于国内一流水平，且又具有明显的特色，经过几年的努力，应该能够做得更好。
3、梯队状况
分析化学学科点由我校化学学院分析化学系、微分析仪器研究所、吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心研发部和化学教学中心的部分教师组成，现在共有教师27人、其中教授10人（其中博士导师4人），副教授9人，讲师6人，助教2人，高级工程师1人，本学科点现在已有四个研究方向及四个学术梯队，以金钦汉教授为学术带头人的学术梯队主要研究微波分析化学、光谱分析和微分析仪器，以其它三个博士生导师（张寒琦、于爱民、孙长清教授）为学术带头人的学术梯队，主要研究光谱化学分析、色谱分析和电分析化学。
4、科研情况
本学科以与生命科学、环境科学和材料科学都密切相关的微波分析化学、光谱化学、电分析化学、色谱分析和环境分析及其相关的分析仪器为主要研究方向。迄今已发表学术论文500多篇，申请专利20多项，获得授权专利8项。目前每年发表SCI论文20篇左右，推出具有自主知识产权的新型仪器2～3种。迄今取得的主要科研成果包括下列几个方面：
（1）微波等离子体炬光谱仪的研制
本项为国家“九五”科技攻关项目。微波等离子体炬（MPT）激发光源是1985年由金钦汉教授领导的科研组发明的，它可在较低功率、较低工作气和载气流量下以氦、氩甚至空气工作，可测定包括卤素在内的几乎所有元素。由于MPT独特的三管同轴结构，MPT有比传统MIP样品承受能力高和基体效应低的特点。本项目以MPT为激发光源，研制了两种型号扫描式MPT光谱仪，分别通过了鉴定和验收，被认为“该仪器采用的MPT技术居国际领先，仪器整体性能达到国际先进水平。”现已获得发明专利授权，并以其技术入股建立了长春吉大?小天鹅仪器公司，实现了批量生产，取得了良好的经济和社会效益。成果先后获教育科技进步（发明类）一等奖、吉林省科技进步一等奖、国家四部委“九五”科技攻关优秀成果奖、全国发明大会金奖。
（2）微波等离子体炬原子光谱法的研究
详细研究了MPT的各种参数和分析性能，首次用激光Thomson散射法测定了MPT的电子温度、电子密度和气体温度，并用计算机断层扫描成像技术研究证明MPT存在中央通道。通过对进样技术的研究，使MPT基体效应大的问题得到基本解决，为MPT光谱仪的研制和产业化奠定了基础。此外，还证明以MPT为原子化器的AFS和以MPT为离子化源的MS也都具有各自独特的优点，整个项目获1995年国家教委科技进步二等奖。
（3）色谱用新检测器的研究
将国际首创的MPT光源用于GC、HPLC、SFC的原子发射光谱检测器和GC的离子化检测器，考察了各种接口技术和分析性能，对样品有较强的承受能力，还可解决痕量物质的形态分析问题。提出、设计、并研制了几种新型的GC无窗口离子化检测器，基本弄清了各类检测器中离子化的主要机理，设计的检测器具有灵敏度高、线性范围宽等特点。该项目1997年获国家教委科技进步二等奖。
（4）静电离子色谱分离方法的研究
静电离子色谱1994年才提出，它的最大特点是可同时测定阴、阳离子。本专业从1995年就开始有关静电离子色谱的研究，并得到国家自然科学基金的资助。研究了不同阴离子钠盐的分离特性，并考察了在磁场中静电离子色谱的保留行为。
（5）无机功能材料修饰电极的研究
对分子筛、硅藻土和磷酸铜的修饰电极制备及其电化学行为进行了深入研究。提出了载铁（III）分子筛修饰电极测定抗坏血酸的新方法；证实了在分子筛内电生的汞粒和聚苯胺具有电子传输能力，封装在Y型沸石分子筛内的联吡啶－铁（II）可以进行分子筛内电子传输；研究了分子筛骨架上的羟基对封装在分子筛内的金属配合物的混配作用；研究了硅藻土－铁卟啉修饰电极对溴酸根的电催化作用，以及用磷酸铜修饰电极研究了磷酸铜作为苯酚羟化反应催化剂的机理。该项研究主要集中在主体与客体相互作用的机制、功能和传输机理上，同类研究国外报道较少，国内尚未见报道。
（6）电化学式生物传感器的研究
完成了三种葡萄糖传感器，一种过氧化氢传感器，二种尿素传感器（其中一种为电位型），一种为无酶电化学传感器。这几类传感器都是在分子水平上组装的电化学式生物传感器，其技术指标基本上都达到了项目验收所规定的技术指标。该研究具有很强的创新性、先进性和科学性，已在J.Electroanal.
Chem.和Electrochim. Acta等国内外重要杂志上发表了多篇论文。
（7）基于静电作用的多层自组装膜电极的研究
项目率先将静电自组装技术引入化学修饰电极的研究领域，实现了分子水平的层与层之间的组装，从而为在分子水平上研究化学修饰电极奠定了基础。利用静电自组装技术制备多层分子膜电极不但方法简便、易于推广应用，而且可精密控制组装层的厚度和顺序。由于该类电极表面分子沉积膜具有结构单元、单元明确且膜厚可在nm尺度微调等优点，故该类膜是研究膜内电子传输、质量传输的理想模型体系。该类电极的宏观响应信号可通过电极表面组装的功能分子的层数进行控制。由于该类电极表面修饰层很薄（nm数量级）且机械稳定性和化学稳定性好，故该类电极响应非常迅速，特别适于作为流动体系中的电化学检测器。
（8）MPT与在线分离富集技术联用
进行了一系列有关在线分离富集及在线清理技术与MPT-AES联用的研究，改进了MPT-AES的分析性能并发展了在线样品处理方法。已在JAAS，Talanta，Fresinus
J. Anal. Chem.杂志上发表了一系列论文。
（9）在线分离富集与石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）的联用
前人大多采用固定时间的方法，控制较难。本项目采用固定体积的方法，操作方便，使这一方法更加实用。研究了4种填充柱材料的性能，发展了这一方法。
（10）表面等离子体子共振（SPR）光化学传感器
针对国际上一般采用的固定波长扫描角度SPR仪器价格较贵的缺点，本项目采用固定入射光入射角度，并用CCD作检测器，从而测定共振波长变化的办法，这样做不仅使仪器成本大大降低，易于自行组装，且可同时获得更多信息，操作也很方便。将所建立的仪器用于有机物和一些生物分子检测及反应动力学研究，效果良好。
（11）量子点用于超高灵敏度光谱分析。目标在于实现单细胞、单分子的检测并最终研制成新型量子点编码微球微芯片流式生化分析仪。现已取得了一些实质性进展。
（12）红外分光测油仪。获2001年日内瓦发明专利博览会金奖。
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