基于新原理的便携式、多功能荧光分析仪的研制

原子吸收光谱分析法和离子选择电极分析法具有检测对象多、选择性高、操作简单和仪器价格相对低廉等优点，但这两种方法仅适用于金属元素、金属离子、少数其它离子和个别小分子的分析检测，能够用于其它物质分析的类似方法和仪器尚未出现。针对这一现实，本项目立足实验室坚持多年所发展起来的一系列针对不同分析检测对象，可在相似条件下使用的荧光传感薄膜材料，提出将这些传感材料器件化，并研制与之配套的便携式、高性能荧光光度计。预期将这些传感器与所研发仪器结合，就可以实现利用一种简单仪器，在相似条件下对部分原子吸收法和离子选择性电极法不能检测的分析对象的实时、原位、快速、灵敏检测，从而实现本项目的科学目标。项目将始终围绕制约薄膜器件化和仪器研制的固液界面反应专一性、反应均一性、反应效率和高性能电路设计、微弱信号检测与分析等关键科学问题开展工作，在此基础上，完成项目研究任务，实现项目研究目标。

围绕“基于新原理的便携式多功能荧光分析仪的研制”项目合同书所确定的研究目标和研究内容开展工作。在项目资助期内，主要开展了以下工作：（1）通过改变传感元素种类（特别是引入共轭荧光高分子或者其寡聚物作为传感元素），调整连接臂的结构和作为传感元素的共轭荧光高分子或其寡聚物的侧链结构，利用化学单层组装和物理旋涂等技术发展了一系列性能优异的新型荧光传感薄膜材料；（2）基于自主研发的用于检测硝基苯、苦味酸、三硝基甲苯和铜盐等物种的荧光敏感薄膜，研制了便携式多功能荧光分析仪，实现了对上述物种的在线灵敏检测；（3）采用多通道、分立式结构设计,以发光二极管为光源，光敏二极管为检测器, 实现了仪器的小体积、低功耗、高性能，为仪器功能的进一步拓展和性能优化奠定了基础；（4）通过与无线传感网络技术融合，使得该仪器具备了自组网和并网运行功能；（5）通过与微弱信号处理、电子电路、光学工程、机械设计与加工等不同学科和不同单位之间的合作共事，探索出了一条基础研究支撑高技术应用，高技术应用牵引基础研究的研究范式，为未来的更高层次、更大范围的合作研究奠定了坚实的基础。. 项目执行期间，申报发明专利9件，获批发明专利2件，软件登记2件，发表研究论文25篇，应邀为Chem. Soc. Rev.撰写了专题评述，培养了4名博士和10名硕士。其中1篇博士学位论文获得2011年度全国百篇优秀博士论文称号。