电荷检测器及其相关技术研究

旨在发展一种新型检测技术－电荷检测器（charge detector，CD）。CD是基于电渗析原理实现对离子型样品的测定。其响应信号正相关于离子浓度和其离子价态的乘积，也就是正相关于样品所带总电荷数。该技术可实现对溶液中离子型样品电量的准确测定。相对于传统的电导检测器，CD应用于离子色谱优势在于它消除了繁琐的样品校准过程、对弱电解质响应更灵敏；通过组合，CD还可拓展为如下新技术：1，新型直流电导检测器；2，类似于半导体电路中的电流放大器－即化学放大器，实现对离子型样品的选择性浓缩放大；3，与MS联用作为在线除盐器；4，可在线测定弱电解质解离常数、金属络合常数。

发展了电荷检测器技术：探索出其制作技术、作用机理及提高信噪比的影响因素。其响应信号正比于样品总电荷（样品离子浓度及其离子价态的乘积），实现了对溶液中离子型样品电量的准确测定。其检测限与常规电导检测器相当（0.1mg/L），其优势在于对弱酸弱碱样品具有更高的检测灵敏度。通过将强阴阳离子交换树脂更换为弱阴阳离子交换树脂可制作出用于检测过渡金属离子的特殊检测器；上述恒电压驱动的电荷检测器还可在恒电流模式驱动，其灵敏度稍高于恒电压模式；通过将电荷检测器和前期所发展的双膜型电致淋洗液发生器串联可构成一个化学放大器或化学物质转换器：通过在电荷检测器通道中进样品A，即可通过电致淋洗液发生器通道中转化为等电量的样品B，完成样品A-B的转化。这对于某些物质在某检测器下无响应信号或响应很弱即可通过该方法转化为响应信号强的物质实现灵敏度的增强；上述电荷检测器还可以作为一种液质联用接口用于在线去除无机盐。通过制作的微型电荷检测器展示了该除盐效果：100 mM KNO3去除效率可接近100%。这对于后续液质联用分析生物样品提供了一种新模式；制作出超高分离效率的开管分离柱及纳升-微升级微泵和进样系统；发展了几种新型分离材料。