基于（纳米）固体表面化学的光谱分析方法学研究

2007 年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl,以表彰他在"固体表面化学过程"研究中做出的杰出贡献。同时,固体表面化学反应在分析化学中获得了非常重要的应用。本项目拟利用分析物与固体表面相互作用或化学反应过程中产生的中间体（激发态的分子、自由基、自由原子等）、挥发性反应产物、或相互作用本身，重点开展如下研究工作: （1）基于固体表面化学反应和场辅助的发光分析方法研究; （2）固体表面低温直接化学原子化新方法研究; （3）基于固体表面催化反应的化学蒸气发生法作为光谱分析的进样技术的研究;（4） 基于固体表面相互作用的分离方法及其与光谱分析联用;（4）相关表面化学反应机理研究。提出的新方法除了部分可用作研究表面化学过程的特殊分析/表征工具以外，目标分析物主要瞄准与国家安全、人类健康密切相关的危险或有毒物质，并从实验和理论上研究其传感识别机制，进而研制相应微型光谱仪器或仪器部件。

该项目主要研究了固体表面原子/分子光谱分析新方法，也涉及相关仪器部件的研制。四年来取的主要成果包括：（1）建立了固体表面化学发光和场辅助（UV）化学发光分析法，如对丙酮和丙醛等挥发性有机物（VOC）在纳米材料表面的催化发光进行了系统考察，研究了其形貌对催化发光选择性的影响，并提出了基于Pd/C还原的催化发光新技术；（2）发展了基于n-Si/TiO2/TiO2:Eu和Mn掺杂ZnS量子点的二维传感技术，可用于VOC和蛋白质的识别分析；（3）提出了测定Cu，Co，Fe，Ni的新型化学蒸气发生法，设计了一种薄膜光化学反应器，极大提高了这些元素的蒸气发生效率。深入研究了固体表面快速气液分离和紫外光诱导催化（含低温原子化）反应，以及纳米材料表面分离富集-原子光谱分析的方法，并用于实际样品分析；（4）将“金标银染”等纳米粒子放大测量应用于免疫分析，建立了基于ICP-MS和HG-AFS的蛋白质定量新方法；（5）开展了一些基于介质阻挡放电和电晕放电光谱分析的相关研究，并初步探索了火花放电应用于元素成像分析的可行性。