低温等离子体-化学发光联用系统研制及其应用研究

The project plans to integrate the air source low temperature plasma (LTP) technology with chemiluminescence (CL)-based analytical technology for the development of hyphenated system coupling LTP with CL (LTP-CL). The LTP is used to on-line and real-time provide strong oxidant component for CL analysis. The flow path and analytical procedures of the hyphenated system are simplified by immobilizing the reaction mediums, which is beneficial to develop new on-line CL-based analytical method. The project also plans to study the reaction mechanism of LTP-CL. Comparing with the traditional CL analysis method, the generation and supply of oxidant component from the hyphenated system of LTP-CL is continuous, real-time, and controllable. Basing on this characteristic, the development of the sensitive, rapid, accurate and reliable CL on-line analysis method is realizable, which can be used to fast analyze the trace volatile organic compounds, antibiotics, pesticide residues and heavy metals in complex samples of food and environment, and so on.

本项目拟将空气源低温等离子体技术与化学发光分析技术联用，研制低温等离子体-化学发光联用系统，利用低温等离子体为化学发光分析实时在线提供强氧化剂，通过固载反应介质简化系统流路和分析步骤，研究低温等离子体-化学发光反应机理，发展化学发光在线分析新方法。与传统化学发光方法相比，低温等离子体-化学发光联用系统氧化剂的产生与供给具有实时连续可控的特点，因此可发展灵敏快速、准确可靠的化学发光在线分析方法，实现食品、环境等复杂样品中痕量挥发性有机物、抗生素、农药残留及重金属的快速分析。

化学发光是一种灵敏快速的分析方法，在在线分析领域具有诱人应用前景。然而化学发光在线分析的发展有赖于在线检测装置的发展。在本研究基金资助下，我们致力于研制化学发光在线检测装置，发展在线分析新方法，拓展化学发光的应用领域。主要研究如下：（1）构建了低温等离子体辅助-臭氧诱导催化发光检测装置，研究了低温等离子体辅助-臭氧诱导增强催化发光检测的机理，发展了灵敏在线检测总挥发性有机物的新方法；（2）构建了呼出气实时在线催化发光检测装置，建立了实时在线检测呼出气中七氟烷含量的新方法，并探讨了此新方法在肝疾病无损诊断中的应用；（3）构建了循环化学发光检测装置，采用此装置实现了结构相似化合物及复杂气味组分样品的区分，为鉴定伪劣产品提供了新技术；（4）制备、筛选了多种高效的催化发光传感材料，构建了检测异丁醇、苯乙酮和乙醛的催化发光传感器，为有害气体在线检测提供了新技术方法。这些研究工作有力促进了化学发光检测装置和方法学的发展。共发表论文10篇，其中SCI源8篇，2篇在Analytical Chemistry上发，影响因子大于4的6篇。申请发明专利2件，取得了预期的研究成果。