俞汝勤教授研究组所获国家自然科学奖二等奖简介 复杂体系成分分析及波谱结构解析的化学计量学研究

复杂体系解析是生命、材料、能源、环境科学及化学各分支对分析化学提出的课题。化学计量学是复杂体系解析的重要工具，是分析化学的发展前沿。本项目综合运用现代分离分析技术与多学科的最新成果，系统利用化学信息的结构特征。

四苯硼酸钠电位滴定法测有机硫

Selig用氧瓶分解有机硫化合物,生成的硫酸根用高氯酸铅作电位滴定,惜硫酸铅的溶解度较大,且F^-、Cl^-共存时干扰测定。Levins使聚乙二醇(PEG)及其衍生物与钡生成(钅羊)离子,以金属银电极作指示电极,用四苯硼酸钠(TPB钠盐)滴定,测定PEG及其衍生物含量。殷学锋等利用此反应在PEG存在下,以TPB电极作指示电极,用TPB钠盐返滴定钡测定镀铬液中的硫酸根。本文试验将此反应用于有机硫的测定,证明TPB液膜电极及硫化银电极均可用作电位滴定指示电极。本文并对不同分子量PEG的选择及其对电位滴定曲线的影响机理等问题作了初步探讨。

分析化学教学的发展

对分析化学教学的发展动态进行了简要评述,在此基础上提出了几条思考意见,以期引起对分析化学课程体系,教学内容和教学方法的改革的重视。

分析化学教学:学科基础定位及某些相关问题刍议

一、分析化学的重要性 2014年，在西班牙举办了一次关于大学分析化学教学的研讨会，特邀美国分析化学教育名师G．D．Christian作了主旨报告[1]，综述分析化学教学的演进。G．D．Christian列举下述事实说明分析化学的重要性：（1）西方经济总量中5％直接依赖于分析化学；（2）在欧洲20％化学工作者从事分析工作；（3）50％化学工作者使用分析方法或分析结果；（4）欧盟每年涉及的分析结果达30～50亿次；

电位型传感器:近期发展概况(英文)

近年来,电位型传感器或所谓的离子选择电极领域的研究工作大多集中于新型敏感材料的探索方面。除了探索非玻璃类型的pH敏感膜材料外,还进行了多种阴离子敏感材料的研究。不同的新化学概念,特别是超分子化学的应用,为新型敏感材料的探索提供了实验研究的理论基础。本文报道了具有广泛pH响应范围的基于叔胺—重氮化合物载体的非玻璃型pH传感器以及具有明显反Hofmeister顺序特性的基于金属卟啉化合物和金属酞菁化合物的硝酸根、水杨酸根、硫氰根及磷酸根传感器。本文还报道了基于微电子技术的多种化学与生物传感器,特别是作者近期研制的以微机械加工技术制作的做腔型化学和生物传感器,已显示了优异的性能。

电化学传感器研究的某些进展

本文结合作者等在电化学传感器研究中近期工作,综述本实验室,在这方面的一些点滴进展,晶体膜电极在推动以离子选择电极为代表的电化学传感器研究的发展过程中曾起重要的作用,具有类似氟化镧优异特性的晶体材料为数甚少,一些难测试的离子如磷酸根、硫酸根电极的研究始终是未解决的难题。从一些特殊材料中寻找新的载体的努力仍在继续。利用以钻为基质的固体表面形成非化学计量化合物,可能制备测试磷酸根的传感器。

化学计量学的基础算法与应用研究

本文综合讨论了化学计量学的一些基础问题,包括分析信息理论、实验设计与优化、采样理论、分析检测理论、校正理论、分析信号处理、化学模式识别和计算机数字模拟等,并介绍了作者实验室的部分近期工作。

用季铵盐定域体制备高碘酸根离子电极的研究

实验比较了若干种长链季铵盐制备高碘酸根离子电极,以十六烷基三辛基高碘酸季铵盐(HTOA-IO4)制备的PVC膜电极性能较佳,能斯特响应区间为1.0×10^(-1)—6.3×10^(-8)M,检测下限1.0×10^(-8)M,工作pH范围2.5—7.5,高碘酸在溶液中存在复杂平衡,依据pH-电位曲线,认为电极响应的Ⅰ(ⅥI)离子的主要形态为10^(-4),据此用电位法测试了H5IO6的酸离解常数:K1=5.70×10^(-4),K2=1.97×10^(-7),与文献值相符,测试了不同离子的电位选择性系数。

化学/生物传感器研究的某些发展动向

该报告从回眸课题组在化学／生物传感器研究的一些思路演化历程，讨论该领域的一些相关发展动向。该课题组的工作始于离子选择性电极研究。从晶体膜及无机离子测试发展到有机物及生物物种的测试，基于超分子化学的化学载体设计合成及运用分子模拟与量化计算进行响应机理研究、难测离子敏感膜设计、应用面广的pH传感器等曾是研究的重点。由电位传感器拓展到各类电化学、光化学、压电传感器，从经典生物学发展到分子生物学领域，

纳米生物传感技术研究的某些新进展

纳米生物传感器与相关检测技术主要研究运用纳米技术设计与构建生物传感界面与器件,并利用特异性生物识别事件所产生的物理化学效应与纳米材料所特征的物理、化学、生物效应的结合以进行相关信号的转换与放大.

卟啉类分子识别载体化学传感器的近期进展

卟啉类分子由于其化学结构与配位性能方面的特征,是一类优异的化学传感器载体.金属卟啉用作电位型阴离子载体最重要的性质之一就是在轴向第五或第六配位位置选择性地与某些阴离子配位,从而导致对阴离子的选择次序呈反Hofmeister行为.由于卟啉环的共轭特点,卟啉周边上的取代基的电子效应将影响卟啉环内中心金属与外来离子的配位性能.卟啉类载体亦可用于光化学传感器的制备.本实验室近期较系统的研究了单卟啉与双卟啉类载体用于化学传感器的制备,取得如下的主要结果:

分析化学是科学技术的“眼睛”

生活在十九世纪的中国化学家徐寿曾这样写道:"考质(定性分析)求数(定量分析)之学,乃格物之大端,而为化学之极致也".徐寿是最早将西方现代化学引进中国的学者之一.今天在中国,化学与分析化学已取得长足的发展.分析化学已名副其实地成为现代科学技术的"眼睛".

某些氰基甲(月无无日)类试剂与表面活性剂的作用机理

本文研究了表面活性剂对1,5-二(2-羟基-5-氯苯基)-3-氰基甲(月朁)(HCPCF)及1,5-二(2-羟基-5-磺基苯基)-3-氰基甲(月朁)(HSPCF)以及其金属络合物吸收光谱的影响;通过对电泳、析相等现象的分析,探讨了HCPCF、HSPCF及其相应络合物反应行为的差别;讨论了胶束对络合反应速度的影响。

分析化学当前发展趋势的若干思考

分析化学的当前发展趋势是学界十分关注的问题。值此年会举行之际，谨就这一题目谈若干个人浅见，抛砖引玉，与学界同行共同探讨。

中药色谱指纹图谱组分保留时间漂移的校准

基于光谱相关色谱方法判断复杂中药色谱指纹图谱的组分相关性 ,实现同一中药样本在不同实验条件下所得的色谱指纹图谱的相同组分的色谱保留时间漂移的局部最小二乘校正 ,为合理评价指纹图谱的品质提供较为实用的工具。

基于静电吸附多层膜固定酶的过氧化氢生物传感器的研究

以玻碳电极为基底 ,电聚合 2 ,6 吡啶二甲酸 (PDC) ,使形成一带负电的界面 ,再通过静电吸附自组装一层聚阳离子聚丙烯胺 (PAH) ,用于静电吸附固定辣根过氧化物酶并以此方法固定多层酶膜制备过氧化氢传感器 .探讨了工作电位、介体浓度、pH对电极响应的影响 ,考察了电极的重现性、干扰及使用寿命 .该传感器在H2 O2 浓度 4 6× 10 -6～ 3 5× 10 -3 mol/L范围内有线性响应 ,检出限为 2× 10 -6mol/L .电极在用于实际试样回收率的测定中 。

光谱相关色谱及其在中药色谱指纹图谱分析中的应用

基于相同的化学物质具有相同的光谱 ,在大多数情况下 ,同一样本的化学成分在同种类型的色谱柱上虽然保留时间不可能完全相同 ,但是洗脱的顺序应基本一致 ,提出光谱相关色谱的新概念。利用联用色谱的光谱信息与色谱信息 ,判断复杂中药色谱指纹图谱中的组分相关性和表征不同实验条件下所得的中药色谱指纹图谱 ,从而实现仪器的系统误差的化学计量学校准。

纳米金自组装膜的IgM压电免疫传感器的研究

利用等离子体聚合膜沉积技术和纳米金亚单层自组装技术设计传感器界面 ,用于固定羊抗人IgM抗体 ,研制了一种新的IgM压电免疫传感器 .先在石英晶振上沉积正丁胺等离子体聚合膜 ,通过戊二醛交联结合一半胱胺单层膜 ,利用膜上巯基与纳米金键合组装纳米金亚单层 ,得到可用于固定IgM抗体的界面 ,再以牛血清白蛋白 (BSA)和聚乙二醇 (PEG)封闭晶振上的非特异性吸附位点 .实验探讨了影响纳米金自组装和抗体包被等主要实验参数和条件 ;考察了采用此固定化方法传感器的响应性能 ,与戊二醛共价交联固定法和金电极表面直接吸附固定法进行了比较 .结果表明 ,以纳米金单层作界面固定抗体时 ,具有传感界面不需活化、固定抗体的活性高、检测时的非特异性吸附小、传感器能反复再生等优点 .将传感器用于实际样品的检测 。