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我国研制扫描电化学探针显微镜和有害金属电化学分析仪

http://www.edu.hc360.com2013年07月22日14:30 来源:中国化工仪器网T|T

    来自中国科学院长春应用化学研究所的官网消息,近日,该院完成的中科院科研装备研制项目“新型微区时空分辨扫描电化学探针显微镜系统”和“便携式智能有害金属电化学分析仪”均顺利通过专家验收。

    新型微区时空分辨扫描电化学探针显微镜系统

    扫描电化学显微镜(SECM)基于电化学原理工作可用于各种材料界面微尺度的化学活性控制、测量和成像分析等。但目前国内还没有系统的SECM仪器研制和产品,而国际SECM仪器产品价格昂贵,限制了国内高水平科研的应用。

    长春应化所现代分析技术工程实验室围绕这一国际前沿领域,凭借多年的科学研究及仪器产品研发工作的积累,在中科院科研装备研制专项的支持下,研制开发出具有自主知识产权的新型微区时空分辨扫描电化学探针显微镜系统,该系统达到了项目规定的各项技术指标,可应用于液液界面电荷传输机理的研究、液固界面化学修饰过程及电化学催化机理的研究、纳米结构复合材料的修饰及应用表征等领域中,并可实现与紫外可见光谱方法的联用。

    据介绍,该系统结合微尺度三维空间位置运动控制技术、电化学控测技术和光学光谱测量技术,采用了宏微尺度两级可自动切换的步进电机与压电晶体互换模式,实现了三维大空间范围、高空间精度的运动和定位控制;设计了多通道独立的精密恒电位系统,实现了微电极和微信号的控制和检测,从而可快速获取电化学信息。

    而二者结合,优化微尺度运动控制和电化学控测的协同,通过缓冲减震、压电反馈、运动控制优化提高位置控制的精度和运动的平稳度,通过优化硬件电路电磁性能、电磁屏蔽设计,实现微电流高精度测量,结合光学监测和光谱联用技术扩展了仪器的应用范围。

    专家认为,该仪器有望成为目前微尺度界面电化学研究领域我国唯一有竞争力的综合型先进科研设备。目前研制工程样机2台,已经在东南大学、西北师范大学试用,效果良好。

    便携式智能有害金属电化学分析仪

    水中的重金属离子污染对环境影响重大,对人类健康产生不可逆转的危害。鉴于重金属离子检测分析的重要性和紧迫性,发展便携、智能、便于检测的仪器是分析领域发展的主要方向之一。

    中科院长春应化所汪尔康院士团队聚焦这一重要前沿方向,在中科院科研装备研制专项支持下,2010年7月开始研发,建立了一系列金属离子检测分析的电化学传感方法,研制开发出具有自主知识产权的多功能便携式智能有害金属电化学分析仪。

    该仪器设计上采用嵌入搅拌和弹簧点触模式,缩小了仪器体积,实现了仪器的便携式和集成化。仪器既有多功能电化学分析系统,可用于原理和方法的研究,适合于专业人员在实验室探索新的有害金属测试方法;也有固定式的一键测量程序,操作简单,无需专业培训,实现了智能化测试。

    此外,其还丰富了基础科学的研究手段,可广泛应用于环境检测、社会安全和科学研究等领域,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。

    专家组认为,该仪器具有自主知识产权,设计新颖,实现了便携式、集成化和智能化,可应用于铅、镉、汞、铬、砷5种金属离子的检测,也可单独作为电化学工作站进行科学研究。目前成功研制工程样机两台,已应用于长春工程学院和山东省科学院海洋仪器仪表研究所等单位的科研与教学工作。

    中国科学院长春应用化学研究所

    中国科学院长春应用化学研究所始建于1948年12月,经过几代应化人的不懈努力,现已发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究及产业化于一体,在国内外享有崇高声誉和影响的综合性化学研究所,成为我国化学界的重要力量和创新基地。

    学科方向:高分子化学与物理、无机化学、分析化学、有机化学和物理化学。

    主要研究领域:聚焦资源与环境、先进材料和新能源三大领域;开发稀土、二氧化碳、植物、水四类资源;发展先进结构、先进复合、先进功能三类材料;开拓清洁能源、储能、节能三类技术,简称“310”工程。

    长春应化所建有:高分子物理与化学国家重点实验室、电分析化学国家重点实验室、稀土资源利用国家重点实验室、中国科学院生态环境高分子材料重点实验室、高分子复合材料工程实验室(中国科学院高分子复合材料工程化研发平台)、国家电化学和光谱研究分析中心和化学生物学、绿色化学与过程、先进化学电源、现代分析技术工程实验室、高性能合成橡胶工程技术中心、稀土与钍清洁分离工程技术中心等创新基地和科技平台。

责任编辑:陈良

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