荧光光谱电化学交叉学科方法和分析应用基础研究

The fluorescence spectroelectrochemistry involves the combination of the electrochemical method with the fluorescence technology, which can be performed simultaneously in an electrochemical cell. It possesses the advantages of interdisciplinary, and can further expand the scopes in the fields of analysis and application, emphasing on hot issues of the analytical chemistry, materials science, biophysics, chemical biology. Through the building of the platform of the electrochemical method and the fluorescence technology, more stable performance, multifunction smart fluorescent switch system can be designed and developed, to meet the current requirements of the miniaturization and function integration and even intelligent device. By using of the advantages of interdisciplinary, the electron transfer process of the proteins and signaling processes in stimulated cells can be studied more comprehensive, which can provide a basis for further understanding of life processes of biological system. With the building of the analysis system of the fluorescence spectroelectrochemistry, a multiple data sensing platform with high selectivity and sensitivity can be developed.

将荧光光谱与电化学相结合，利用两种学科交叉方法的优势，进一步拓展荧光光谱电化学法分析应用范围，注重研究分析化学、材料学、生物物理学、化学生物学中的热点问题。通过构筑荧光光谱与电化学方法的联用平台，设计和发展性能稳定、多功能的智能荧光开关体系，为近代器件微型化、功能集成化乃至智能化提供基础。利用荧光光谱信号的高灵敏和电位精确控制的综合优势，更有利于研究生物体系反应过程，实时反映生物分子电子传递及细胞受激情况下的信号传导，为进一步理解生命过程提供一定依据。建立新型的荧光光谱电化学分析检测体系，发展高选择，高灵敏的多数据分析传感平台。

荧光光谱电化学是电化学和荧光光谱学相结合的一门技术，可以实现直接用原位光谱法追踪研究电化学过程。在本项目的研究过程中，我们实现了荧光光谱电化学与其他方向的交叉研究，并将其应用在分析检测中。具体的，我们完成了荧光光谱电化学与燃料电池领域的结合，通过改变体系的电解质溶液的氧化性，设计了自供能荧光开关体系；在不加外接电源的情况下，可以实现荧光强度强弱的变化，与此同时体系还可以作为电池在放电过程中点亮LED灯。我们利用荧光光谱法比紫外光谱法灵敏度高的优势，在荧光开关体系中实现了亚硫酸根的灵敏检测；因为亚硫酸根的还原性可以将普鲁士蓝（PB）还原，从而改变PB的吸光度，但直接通过PB吸光度的变化来检测亚硫酸根的灵敏度不高，如果利用荧光开关体系，使用荧光法间接检测亚硫酸根则检测的灵敏度大大提高。不管是荧光光谱法与其他领域的交叉研究，还是其在分析检测中的应用，两者均取得了良好的结果。