用于现场样品前处理的便携式微波提取（消解）仪及新型样品罐的研制

环境保护、食品安全、药物品质鉴定等方面的研究和发展关系到人类健康，近年来受到了全世界的广泛关注。本项目拟研制一种可在现场对不同类型样品中待测对象进行快速提取（消解）的样品前处理装置，进而使现场对绝大多数不同种类样品中的有害物质进行快速、准确测定成为可能。基于这一出发点，拟研制出一种便携式微波提取（消解）仪，该装置体积小、重量轻，将适用于绝大多数类型样品（如土壤、石油产品、食品、药品等）的现场前处理操作。将强微波吸收介质制成加热管引入样品罐中，可将微波能迅速转化为加热样品的热能，升温速度更快，微波能利用率更高，而且与样品和溶剂的微波吸收性能无关，可用于不吸收微波的样品和溶剂，扩大了现有微波提取和消解法的应用范围。该装置将以车载电源或蓄电池为工作电源，微波功率0～650 W连续可调，使得在无法使用交流电源的情况下能够在现场对大量样品进行长时间的样品前处理操作成为可能。

本项目“用于现场样品前处理的便携式微波提取（消解）仪及新型样品罐的研制”已基本按照预期计划完成了拟定研究内容，便携式微波提取（消解）仪及新型样品罐的主体部分已基本完成，并通过对实际样品进行现场前处理操作验证了该装置的实用性和稳定性。截至2012年，本项目开展的便携式微波提取（消解）仪的相关研究未见有国内外相关相似的研究报道。. 本项目设计的便携式微波提取（消解）仪可利用220V交流电和12V或24V直流电为工作电源，最大输出功率425W，外部尺寸为40cm×30cm×25cm，内腔尺寸为28cm×20cm×17cm，净重7.5kg。设计的新型样品罐材质为聚四氟乙烯，配有4个外接口，可接入温度传感器、流动泵导管等外接设备。在样品罐中首次使用了自行设计制作的微波介质管配件，该配件使用了石墨粉为内填充物，直径0.9cm，长度3.0cm。利用该微波介质管可大大提高微波处理效率、加快微波处理进程、节约能耗，被证明具有较高的应用价值和经济价值。. 在完成便携式微波提取（消解）仪及新型样品罐的研制基础上，还结合当前热点问题利用该装置进行了实际样品的前处理工作，例如多种水果和蔬菜中农药残留的提取，对自然水体中重金属的消解，化妆品中染料、防腐剂等有害物的提取以及类固醇类药物的提取和衍生等，均取得了较为理想的处理结果，进一步证明了该装置的实用性和稳定性。. 由于发现实际样品和分析对象的复杂性和不确定性，暂未完成对便携式微波提取（消解）仪的“傻瓜式”程序设计工作，该工作可在接下来的系统研究工作之后进一步完成。除此之外，该装置经过三年的研制及改进，已基本达到了预期设计目标，可完成对绝大多数实际样品的现场快速前处理要求。目前，已在Journal of Chromatography A，Analytica Chimica Acta，Talanta等杂志上发表相关研究论文8篇，申报专利2项，培养博士研究生1人，硕士研究生3人。