电化学性能检测

美国AMETEK集团旗下两大著名电化学仪器品牌：PAR（普林斯顿应用研究）及Solartron（输力强分析），一直以来作为电化学工作站设备领域内的技术领导者，为广大从事电化学研究的科研工作者提供高品质的技术解决方案。此次，阿美特克科学仪器部将于2014年5月22日（SINO?CORR 2014 NACE 中国国际腐蚀控制与涂料涂装展览期间）举办微区扫描电化学新技术讲座，现场提供全套微区扫描电化学设备供实际操作及样品测试，热忱欢迎各位的光临！ 近年来，微区扫描电化学技术发展迅猛，在腐蚀和电沉积科学中的表面反映过程基础研究，酶稳定性研究，生物大分子的电化学反应特性，化学传感器，点蚀孔蚀，涂层完整性和均匀性，涂层下或逾金属界面间的局部腐蚀，缓蚀剂性能等相关领域得到广泛应用，倍受科技工作者的关注。 本次新技术讲座特邀请了阿美特克公司科学仪器部产品经理Dr.John Harper和中国海洋大学王佳教授主讲。 Dr. John Harper （AMETEK GROUP 科学仪器部）Dr. John Harper师从英国莱斯特大学Andrew Abbott教授，并获得博士学位。他的研究关注于超临界二氧化碳中的电化学性质。在英国短暂博士后工作后，他进入工业界，参与了新型双极板的氢燃料电池的研发工作。他在燃料电池领域的成就使得他被英国剑桥的一个利用燃料电池催化剂的微传感器研发公司聘用。2003，John加入输力强分析担任应用专家并在公司发挥了巨大的作用，目前，John担任科学仪器部系统产品经理，主要负责的产品有Versascan / SECM， Modulab XM DSSC染料敏化太阳能电池测试系统等。 主讲内容：从腐蚀，基础电化学，能源领域探讨微区扫描电化学包括SECM, SVET, SKP, LEIS, OSP, SDS的基本原理及应用 王佳教授 （中国海洋大学）中国海洋大学化学化工学院王佳教授，博士生导师，曾担任中国科学院海洋研究所责任研究员，现任中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会副主任，中国防腐蚀标准化技术委员会委员，中国造船工程学会高级会员，山东省腐蚀与防护学会副理事长，“中国腐蚀与防护学报”和“腐蚀科学与防护技术”编委。王佳教授在腐蚀电化学研究领域，专注于多种环境条件下的腐蚀机理，腐蚀控制与监测，腐蚀电化学电子仪器及传感器，腐蚀防护评价等，并在这些领域获得大量成绩，已发表研究论文225篇（SCI 50篇）；已发表专利46项。 主讲内容：腐蚀研究中的微区电化学方法腐蚀研究中的电化学阻抗谱等效电路模型解析方法 新技术讲座定于2014年5月22日（星期四）, 在阿美特克商贸(上海）有限公司北京分公司培训室举办。具体安排如下：9：00-11：00 / Dr. John Harper 从腐蚀，基础电化学，能源领域探讨微区扫描 电化学 包括SECM, SVET, SKP, LEIS, OSP, SDS的基本原理及应用11：15-12：30 / 王佳教授 微区扫描电化学测试技术及应用实例 交流阻抗谱数据分析及解析12：30-13：30 午餐13：30-16:30 分组进行仪器上机动手实践及自由讨论 联系方式：美国阿美特克科学仪器部（普林斯顿及输力强）联系人:乌鑫 女士电话: 010-85262111-15 北京市朝阳区酒仙桥路10号京东方大厦（B10)二层西侧邮编：100015 Email: michelle.wu@ametek.com.cn 回执姓名 单位及通讯地址电话 email参加人数 是否需要住宿

近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所仿生功能材料与传感器件研究中心&ldquo 973&rdquo 首席科学家刘锦淮研究员和中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 黄行九研究员领导的课题组研究人员在探索砷(III)电化学检测影响机制上实现新突破。 　　长期以来，实现复杂环境中砷(III)稳定高效的电化学检测是困难且重要的问题。因其他离子如汞（II）、铜（II）和天然有机物等产生的干扰，一直是研究人员特别关注的问题。而此前的诸多报道对干扰的影响机制研究甚少，缺乏理论及实验依据。 　　合肥研究院智能所研究人员从实际应用的角度出发，依托内蒙古托 克托县兴旺庄村地下水为背景，借助于光谱法深入研究了腐植酸和铁(III)对砷(III)的电化学信号的影响。研究结果表明，腐植酸可以和水中砷 (III)发生络合，从而影响到检测信号；而铁 (III)的存在可以更强的作用力与腐殖酸结合，消除腐植酸与金电极或者As(III)的结合，从而实现砷(III)稳定高效的电化学检测。研究论文发表 在环境类期刊《危险材料》上（J. Hazard. Mater. 2014, 267, 153）。评审人认为&ldquo 相对于砷(III)的检测，该工作对干扰物对电化学信号的影响提出了比较深刻的理解&rdquo ；&ldquo 该工作具有新颖性，并且对消除这些对砷分 析产生影响的腐植酸的新的可能性带来一种思路&rdquo 。 　　近几年来，该课题组研究人员一直致力于探索纳米材料在电分析行为与吸附性能的相关性。 对此，他们利用氨基功能化氧化石墨烯和多孔双金属氧化物（氧化铈-氧化锆）纳米微球探究了水中重金属如砷(III)、砷(V)、钴(II)的吸附性能。相 关研究深入论证了表面官能团对去除重金属的重要作用。该研究成果也以全文发表在《危险材料》上（J. Hazard. Mater. 2013, 260, 498；J. Hazard. Mater. 2014, 270, 1）。 　　以上研究工作得到了国家重大科学研究计划项目、中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 百人计划项目以及合肥物质科学技术中心方向项目等的支持。

p 　　中科院合肥物质科学研究院智能所黄行九研究团队利用表面具有大量氧空位的TiO2-x纳米片，实现对重金属离子高灵敏的电化学检测，对一直困扰人们的重金属离子检测干扰机制做了深入的探索，并提出了“电子诱导干扰机制”这一原理。相关成果日前已发表在美国化学学会的《分析化学》（Analytical Chemistry）杂志上。 /p p 　　纳米材料已经被广泛的应用于电分析化学中。然而，对于纳米材料活性位点与电化学传感机制的构效关系，仍然缺乏一个原子层面的解释。由于电化学分析原理的内在原因，重金属离子之间的相互干扰在电化学检测领域中也是研究人员不可回避的一个问题。 /p p 　　研究人员已经发现了二氧化钛TiO2表面掺杂氧空穴调控晶面的表面电子结构，激发了惰性半导体纳米材料对重金属离子的检测活性。在此基础上，研究人员通过调控反应物中氟化氢的比例，制备了具有大量表面氧空位的TiO2-x纳米片。通过高分辨透射电子显微镜（HRTEM），X射线衍射（XRD），拉曼，电子顺磁共振（ESR），X射线光电子能谱（XPS）等多种技术揭示了纳米材料活性位点与电化学传感性能的构效关系。实验证实，在离子共存体系中，研究人员利用同步辐射技术（EXAFS），从原子层面上系统的阐述了二价镉离子Cd(II)对二价铜离子Cu(II)的干扰原因。研究表明，Cd(II)能够促进电子从TiO2-x纳米片表面向Cu(II)的转移，同时，Cu(II)的存在增长了Cu-O的键长，导致解吸能降低。 /p p 　　这些发现为从原子层面上发展高灵敏纳米材料和研究电化学检测干扰机制夯实了坚定的道路。 /p p br/ /p

近日，中科院长春应用化学研究所徐国宝等科研人员的一项发明专利“环境友好的高灵敏电化学发光检测方法”获得了国家知识产权局的授权(专利号：200510016848.4)。 　　联吡啶钌电化学发光标记分析是继放射分析、酶联分析、荧光分析和化学发光分析之后的新一代标记分析技术。它是基于高浓度的三丙胺与低浓度的联吡啶钌标记物发生电化学发光反应来进行生物分析，该技术由于具有灵敏度高、线性范围宽、抗干扰能力强、试剂稳定、重现性好等优点，被广泛应用于临床分析和科学研究。但联吡啶钌/三丙胺体系需要很高浓度的三丙胺才能实现高灵敏检测 且在不同工作电极上发光强度差别较大，铂电极上的发光强度仅约为金电极上的十分之一。因此十几年来人们一直在寻找替代三丙胺的新型共反应物，但一直没有找到发光效率高于三丙胺的共反应物。 　　该研究小组针对标记分析的特定条件，调研了一系列含有不同链长和基团如羟基、羧基和氨基等的共反应物的发光情况，找到一种高效的新型共反应物二丁基乙醇胺。在浓度为20 mM时，它在金电极和铂电极上的发光强度分别约是目前效率最好的三丙胺的十倍和一百倍。与一般采用外加增敏剂提高发光效率不同，二丁基乙醇胺是通过自身的羟乙基的催化来显著提高发光效率。由于羟乙基是一个吸电子基，因此该研究表明不是所有吸电子基团都是抑制电化学发光的，为寻找更加优良的试剂提供了新途径。二丁基乙醇胺具有优良的分析性能，在浓度只有三丙胺的五分之一时检测联吡啶钌比三丙胺的检测限好一个数量级。该研究对联吡啶钌电化学发光标记分析具有重要意义。

p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " 　　由于化学电源的电化学性能与电极/电解质的界面过程密切相关，涉及电荷转移、离子输运、相的生成和转化等步骤，在纳米尺度上深入理解界面过程对于器件设计和材料优化具有重要意义。然而能源体系的运行环境非常复杂，涉及无水无氧环境、有机/离子液体电解质体系、多相界面、多电子反应过程等，因此，针对性发展复杂体系下电化学界面高分辨原位成像方法，从而实现电化学反应过程的实时追踪和原位分析，也是电分析化学的挑战和难点之一。 br/ /span /p p br/ span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " 　　中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室文锐课题组致力于锂电池界面电化学过程的原位研究并取得系列进展。在前期工作中，他们利用氩气环境下的原位原子力显微镜(AFM)，在以[BMP] sup + /sup [FSI] sup - /sup 为代表的离子液体中，捕获纳米尺度上锂离子电池中高定向热解石墨(HOPG)表面固态电解质界面膜(SEI)的初始成核、逐步生长及成膜的系列演化过程，并揭示了不同离子液体中SEI膜的界面性质及与电池性能相关性。相关成果发表在& nbsp ACS Applied Materials & amp Interfaces& nbsp 上。 br/ br/ 　　进一步，研究人员开展了具有高理论能量密度(2600 Wh/kg)锂硫电池中界面电化学反应的系列研究。利用电化学 AFM 及谱学分析表征，实现了在锂硫充放电过程中还原产物硫化锂和过硫化锂在界面形貌演变及生长/溶解过程的原位监测(图1)，并提出过硫化锂在循环过程中不可逆反应产生的界面聚集是导致电极钝化及电池性能衰减的原因之一。恒电流控制下的原位成像研究表明，电流密度大小影响界面形貌及沉积物种类，直观揭示了结构-性能关联性。相关成果发表在& nbsp Angewandte Chemie International Edition& nbsp 上。 br/ br/ 　　近日，科研人员利用电化学 AFM 进一步探究了在高温条件下锂硫电池在LiFSI基电解液中的界面行为与反应机制(图2)。研究发现，在高温60℃时，阴极/电解质界面在放电过程中会原位形成一层由LiF纳米颗粒构成的功能性界面膜，并通过物理尺寸效应及化学吸附作用捕获电解液中的长链多硫化锂。此过程有利于抑制多硫化物穿梭效应及副反应的发生，并增强界面电化学反应的可逆性。该研究通过原位表征与分析为高温电化学行为在纳米尺度提供了直接的界面机理解释，也为锂硫电池的电解液设计及性能提升提供了思路和指导。相关成果发表在& nbsp Angewandte Chemie International Edition& nbsp 上。 br/ br/ 　　研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委和中科院的支持。 /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/0a9eee39-49a2-4c61-9964-34c61b6891a0.jpg" title=" 1.jpg" / /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " strong 图1.原位AFM电化学池示意图(左)及放电中锂硫界面反应过程的原位AFM图像(右) /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f9c7499b-e1eb-4d46-8f9d-0cdc07b1cc1b.jpg" title=" 2.jpg" style=" width: 500px height: 252px " width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 252" border=" 0" / /p p span style=" font-family: 微软雅黑, Microsoft YaHei " strong 图2.高温60℃下锂硫电池中阴极/电解质界面过程示意图 /strong /span /p

随着科技的进步，传感器和光学元件都将趋于小型化和集成化。有机低维纳米材料由于其独特的结构和新颖的物理、化学性质，在生物传感、纳米光子学领域中展现出广阔的应用前景。近日，据国际知名期刊《Advanced Materials》报道，中国科学院化学研究所光化学院重点实验室利用高比表面积的一维纳米材料，制备出一种更加灵敏的电化学发光纳米生物传感器。该项研究也为低维纳米材料制备生物传感器提供了重要的理论和实验依据。 　　从细菌到人，所有生物都在使用&ldquo 生物分子开关&rdquo 来监测环境。此类&ldquo 开关&rdquo ，即由RNA或蛋白制成、可改变形状的分子。这些&ldquo 分子开关&rdquo 的诱人之处在于：它们很小，足以在细胞内&ldquo 办公&rdquo ，而且非常有针对性，足以应付非常复杂的环境。受到这些天然&ldquo 开关&rdquo 的启发，纳米生物传感器应运而生。 　　据中科院相关人员介绍，生物传感器是用固定化的生物体成分，如酶、抗原、抗体、激素等，或者是生物体本身的细胞、细胞器、组织等作为传感元件制成的传感器。按所用分子识别元件的不同，生物传感器可分为酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等 按信号转换元件的不同可分为电化学生物传感器、半导体生物传感器、测热型生物传感器、测光型生物传感器、测声型生物传感器等。其中，电化学生物传感器由于具有体积小、分辨率高、响应时间短、所需样品少、对活细胞损伤小等特点，广泛应用于医药工业、食品检测和环境保护等领域。 　　如今，纳米技术的介入更是为电化学生物传感器的发展提供了新的活力。纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等，使得其表现出奇异的化学、物理性质。例如常见的碳纳米材料，特别是碳纳米管、石墨烯等，就表现出优良的力学性能、导电性能、表面性能及独特的电化学性质。此前，研究人员就曾用琼脂糖将葡萄糖氧化酶和连接了二茂铁的单壁碳纳米管固定在玻碳电极表面，实现了对葡萄糖的快速灵敏检测。碳纳米管的引入还能够显著提高电化学敏感膜中电活性物质的氧化还原可逆性，同时消除了溶解氧对测定的干扰。纳米材料应用于电化学生物传感器领域后，不仅提高了传感器的检测性能，而且提升了传感器的化学和物理性质以及它对生物分子或细胞的检测灵敏度，检测时间也得以缩短，与此同时还实现了高通量的实时分析检测。 　　随着纳米技术和生物传感器交叉融合的发展，越来越多的新型纳米生物传感器涌现出来，如量子点、DNA、寡核苷配体等纳米生物传感器。未来纳米生物传感器的发展方向应该是集成多功能、便携式、一次性的快速检测分析机器，它可以广泛用于食品、环境、战场、人体疾病等领域的快速检测。例如，食品和饮料中病原体或者农药残留成分的快速灵敏检测 环境中污染气体或者污染金属离子等远程检测和控制 人体血液成分和病原体的快速实时检测，以及战场生化武器和爆炸物的快速检测。 　　但是与此同时，新一代纳米生物传感器同样面临诸多挑战，如更高灵敏度、特异性、生物相容性、集成多种技术、检测方法简化、制备工艺、批量化生产、成本效益等。对此，这一生物传感器的研发课题组专家表示，分子自组装加工工艺简单可控，可以实现快速复制，而且成本较低，对生物传感器的发展有很重要的促进作用，有利于高灵敏度、低成本、一次性纳米生物传感器的发展。而生物分子自组装技术更值得关注，它具有天然的生物兼容性、优异的结合性能，或将成为生物传感器发展的另一个全新领域。

新产品和新技术体现了相关行业的技术发展趋势，定期推出一定数量的新产品和新技术是一个仪器企业创新能力的具体表现。仪器信息网“半年新品盘点”旨在将最近半年内推出的新产品和新技术集中展示给广大用户，让大家对于感兴趣的领域有总体性了解，更多创新产品和更详细内容见新品栏目。 　　电化学分析是利用物质的电化学性质测定物质成分的分析方法。它是仪器分析法的一个重要组成部分，以电导、电位、电流和电量等化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量的基础。根据所测量电化学参数的不同，常见的电化学分析仪器有：pH计、电位滴定仪、电化学工作站、卡尔费修水分仪、电导率仪、库仑仪、极谱仪等。 　　电化学仪器是实现电化学分析与电化学测量的基本工具，量大面广。电化学信号可直接使用，无须精密的机械和光学系统，方便经济，是企事业单位及科研机构实验室常用的一类分析仪器。目前电化学仪器不仅作为实验室基础研究的科学仪器，也拓展到现场分析技术和仪器仪表等领域，在线分析、便携化、多功能化等亦是其未来的发展方向。 　　2012年的上半年，电化学领域新产品新技术不断推出。仪器信息网新品栏目和相关资讯中发布了8款电化学仪器新品及相关设备。 　　pH 计 日本堀场 HORIBA F-70 LAQUA PH计 上市时间：2012年3月 (汕头市科技设备供应公司代理) 　　HORIBA F-70 LAQUA系列PH计是一款操作简单而有趣的新形仪表，采用宽屏静电容量式触摸屏，触感操作；智能导航可以及时指引进而解决校准及测量故障等问题；此外，该款仪器的玻璃管电极易清洗。 　　卡氏水分测定仪 上海禾工科学仪器有限公司 全自动卡尔费休水分测定仪AKF-1 上市时间：2012年3月 　　AKF系列全自动卡尔费休水份测定仪在传统产品上进行了大量的创新，增加了仪器稳定性，降低了仪器故障，消除了运行噪声，同时改良了操作界面，加入自动打空白，自动清洗装置，自动保持检测状态等技术，仪器操作的简便、自动、安全、高效。 上海禾工科学仪器有限公司高 精度智能卡尔费休水分测定仪AKF-2010（升级型） 上市时间：2012年4月 　　AKF-2010卡尔费休水分测定仪采用Windos操作系统，5.6寸高精度触摸屏；操作简单直观，可以外接键盘鼠标，并且可以连接到网络，直接用网络传输数据，可以实现对仪器的远程控制和远程数据传输处理及监管；该款仪器还具有极大的扩展性，可方便升级为电化学自动滴定系统；其全封闭滴定池，使用户无需直接接触有毒试剂即可完成整个分析过程以及仪器的日常维护等工作。 　　自动电位滴定仪 日本京都电子公司 AT-700自动电位滴定仪 上市时间：2012年4月 (上海今昊科学仪器有限公司代理) 　　AT-700自动电位滴定仪采用了新的液路设计，更换试剂、日常维护更加简单；并且可以扩展为双管滴定，最多可连接10组滴定单元；可配套专用多样品转换器使用，经济实用；该电位滴定仪使用通用的USB接口连接各种外部设备，U盘存储，键盘输入，条码扫描；精确的液滴控制保证了实验的精度；多种规格的测试电极和多种外设极大扩展了电位滴定仪的应用范围；仪器设计紧凑，体积为原来型号仪器的一半。 　　电化学工作站、恒电位仪 美国青藤 DY2116B微型恒电位仪/恒电流仪 上市时间：2012年4月 (雷迪美特中国有限公司代理) 　　DY2116B是美国Digi-Ivy, Inc.公司生产的一款袖珍式恒电位仪/恒电流仪。该仪器采用最新的半导体芯片科技，通过独特的电路设计大大缩小了仪器的体积，应用更为便捷；噪声低，稳定性高，精心设计的硬、软件的有机结合，在不用Faraday屏蔽罩的情况下也很容易获得pA的电流测量分辨；信号发生和采集通过16-bit DAC和16-bit ADC来完成，最小电流分辨可达0.76pA；操作简单，功能多样化，易于使用，控制界面一目了然。 美国Gamry电化学公司 Interface1000电化学工作站 　　Interface 1000具有9个电流范围，3个增益范围，很灵活地适用于从腐蚀到电池，从传感器到超级电容的应用领域；高性能：电池充放电、极化实验，Interface 1000可以达到1A电流，槽压可以达到20V；和Gamry其他系统一样，Interface 1000采用浮地技术设计，使用与接地的工作电极系统；Interface 1000 可以达到 20 uV 噪声效果；不需要添加任何模块，Interface 1000 可以测量到1 MHz的交流阻抗；多台Interface 1000可以方便的组合为多通道的电化学工作站，并且比传统的多通道使用起来灵活。 　　电化学仪器部件、外设 美国pine光谱电化学装置 上市时间：2012年2月 (理化(香港)有限公司代理) 　　Pine公司的光谱电化学装置可以实现电化学方面的检测，并同时能实现光谱的检测。整套装置中，关键在于蜂窝状的电极和薄层石英电解池的配合使用，实现了电化学与光谱的同时检测；蜂窝状电极由三电极系统集成，以铂、金等贵金属作为工作电极，蜂窝状的制作工艺使光线穿透电解池，让研究者能够了解实时光谱及电化学数据。 美国pine光电化学石英电解池 上市时间：2012年2月 (理化(香港)有限公司代理) 　　PINE公司的光电化学石英电解池顶端有一较大的端口，可插入光电阳极(通常是硅晶片)。电解池周围的端口可插入对电极(通常为铂环)和参比电极；并且专门设计有气体喷射和净化的配件。可见光及紫外光可以通过电解池的任一两侧玻璃。在需要光学窗口的情况下，一侧或两侧的玻璃可以更换为可移动的光学窗口；除了在光电化学研究中应用，石英电解池也广泛应用在溶剂体系研究中(如强碱)。 　　了解更多电化学仪器，请访问仪器信息网电化学仪器专场 　　了解更多新品，请访问仪器信息网新品栏目

西北工业大学副教授赵廷凯和该校教授李铁虎等人对采用电化学方法简单快速检测三聚氰胺进行了深入研究，为三聚氰胺的快速准确检测提供了新思路。研究成果近日发表于国际期刊《电化学会志》。 　　赵廷凯向《中国科学报》记者介绍说，目前三聚氰胺的检测主要采用色谱法、质谱法和荧光法。这些方法在一定条件下可以检测三聚氰胺，但存在灵敏度低、前期处理复杂、耗时长等问题。而电化学方法具有简单快速、灵敏度高、准确等特点。同时，使用碳纳米管与壳聚糖纳米复合材料作为电极材料来检测三聚氰胺，具有实际应用前景。 　　据悉，近年来，李铁虎团队对碳纳米管及复合材料的制备工艺进行了系统研究，为其进一步在电化学、生物医药、航空航天领域的实际应用打下了基础。 　　研究人员结合碳纳米管的巨大比表面积和壳聚糖的高溶解性及吸附活性，制备出了碳纳米管与壳聚糖的纳米复合材料。用涂覆在玻碳电极上的该纳米复合材料检测三聚氰胺，检测极限达到3×10-9摩尔/升，比目前使用的传统检测方法提高了近一个数量级。同时，该方法简单环保，无需前期处理且速度快，检测仅需2分钟，为在乳制品或食品中三聚氰胺的简单快速检测提供了试验依据。 　　事实上，赵廷凯等人在最近的实验中已得到接近10-10摩尔/升的三聚氰胺检测极限。赵廷凯表示，利用该研究制备出的碳纳米管复合材料作为涂层，在普通电化学测试仪器上即可进行三聚氰胺检测，检测成本低。

全国电化学制造技术论坛是系列会议论坛，由中国化学会主办，旨在推动本领域技术的深度交流，促进创新和产业化发展。全国电化学制造技术论坛 2018 将围绕技术发展、工业应用以及需求趋势等展开专题讨论和交流，努力推动新成果转化。会议时间：2018年11月30日 - 12月2日会议地点：辽宁省友谊宾馆电化学电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现（如氧通过无声放电管转变为臭氧），二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。由于放电化学有了专门的名称，因而，电化学往往专门指“电池的科学”。电化学如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。电化学制造是基于电化学原理与方法，进行产品、器件和材料的制备与制造，具有突出的技术优势和不可替代性。飞纳台式扫描电镜在电池领域的应用 隔膜: 陶瓷隔膜 正极材料: 三元材料 负极材料: 石墨 改性材料: 石墨烯、碳管 电池外壳 质量控制 缺陷分析正极材料锂电池正极颗粒的形貌控制、材料的均匀性和批次的一致性关系到整个电池的性能与稳定性。通过飞纳电镜，可以对颗粒晶体的生长方向、晶粒大小和晶粒堆积方式进行有效表征，通过这些信息调整生产工艺，优化电化学性/惰性界面的面积、应力释放路径、锂离子扩散途径，从而提升电池的倍率性能和循环稳定性。 锂电池正极材材料 锂电池截面：离子研磨负极材料锂电池负极材料的颗粒大小将会对材料的堆积产生直接的影响，进而直接影响到锂离子的脱嵌，从而影响到电池性能。颗粒的形状，粒径分布会影响浆料的流变特性。通过飞纳台式扫描电镜和颗粒统计分析软件，可以对颗粒的大小，形状，粒径分布进行全方位的分析。 锂电池负极材料 颗粒统计分析测量系统电池隔膜根据制造工艺不同，电池隔膜表面的孔洞孔径介于 30 至 200 纳米之间，因此放大倍数需要 2 万- 10 万倍。电池隔膜在电子束下很容易受到损伤，所以需要使用低电压成像。飞纳场发射台式扫描电镜可以满足表征要求，对隔膜孔径大小和孔洞均匀性实现有效表征。 电池隔膜 陶瓷隔膜 通过飞纳电镜的孔径分析测量系统，还可对电池隔膜进一步分析，获得每个孔径的属性参数，如孔径尺寸、长轴短轴比等。 孔径统计分析测量系统改性材料 石墨烯 碳纳米管飞纳电镜与手套箱的结合在手套箱众多行业的应用中，传统的方法始终难以避免将样品从手套箱中取出，再放到实验器材中观察分析。对于检测空气敏感型样品，如锂电池材料等，取出样品的过程即便时间再短，也无法避免材料的瞬间剧烈氧化反应，这会导致样品的形貌、成分发生严重破坏。飞纳台式扫描电镜成功地解决了这方面的问题，小巧轻便的体积使得电镜可以轻松放进手套箱狭小的空间中，扫描电镜所有的操作都可以在手套箱内进行，样品合成制备、制样清理、观察分析的全过程全部在手套箱中完成。得益于飞纳电镜的电路防护设计，电镜即使放置在充满氩气这种易电离气体环境的手套箱中也可以完全正常工作。飞纳电镜与手套箱锂电池材料在检测过程中，为了防止空气与锂电池材料的相互反应，往往需要在惰性气体环境下进行工作。氩（Ar）气手套箱是最常用的隔绝空气设备。飞纳电镜开创了扫描电镜在氩（Ar）手套箱内进行正常工作的先例。飞纳电镜电池行业对检测样品的分辨率要求较高，可以选择飞纳台式扫描电镜能谱一体机 Phenom ProX，或者飞纳台式场发射电镜 Phenom LE，为电池领域研究提供解决方案。 飞纳电镜操作简便，快捷，稳定，无需频繁更换灯丝，非常适合电池行业中的企业使用。 飞纳电镜体积小巧，是可以放到手套箱中使用的电镜。 飞纳电镜的颗粒系统及孔径系统软件可以方便快捷地对电镜行业进行分析（颗粒系统分析正负极材料颗粒，孔径系统分析隔膜孔隙。

p 　　近十年间，在能源技术变革以及新兴科技的带动下，全球锂离子电池产量进入飞速增长期，锂离子电池产业的蓬勃发展，也为锂离子电池检测领域带来新的机遇。随着锂离子电池基础科学研究仪器水平不断提升，几乎各类先进科学仪器都逐渐在锂离子电池的研究中出现，且针对锂离子电池的研究、制造也开发了许多锂电行业专用的仪器设备。 /p p 　　为促进中国锂电检测产业健康发展，仪器信息网结合锂离子电池检测项目品类，将从2018年12月起策划组织系列锂电检测系列专题报道，为专家、仪器设备商、用户搭建在线网上展示及交流平台。 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " 锂电检测系列专题内容征集进行中： /span a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181204/476436.shtml" target=" _blank" style=" text-decoration: underline color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(192, 0, 0) " span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(192, 0, 0) " 【征集申报链接】 /span /a /p table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 系列序号 /span /strong /p /td td style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列专题主题 /span /strong /p /td td style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 126" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" strong span style=" font-size:16px font-family:宋体" 专题上线时间 /span /strong /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 1 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列——电性能检测技术 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 126" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 2019年 span 1 /span 月 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 2 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列——形貌分析技术 /span /p /td td rowspan=" 5" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 126" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 2019年 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 3 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列——成分分析技术 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 4 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列——晶体结构分析技术 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 5 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列—— span X /span 射线光电子能谱分析技术 /span /p /td /tr tr td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 53" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size: 16px font-family:宋体" 6 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px word-break: break-all " width=" 359" p style=" margin-top:auto margin-bottom: auto text-align:center line-height:normal" span style=" font-size:16px font-family:宋体" 锂电检测技术系列——安全性和可靠性分析仪器及设备 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align: center " span style=" font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px color: rgb(255, 0, 0) font-size: 18px " 专题约稿|电化学工作站在锂电检测中的应用及展望 /span /p div p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " i ——“锂电 /i /span i span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 检测技术系列——电性能检测技术”专题征文 /span /i /p p style=" text-align: center " i span style=" color: rgb(127, 127, 127) " /span /i span style=" text-decoration: none " i span style=" text-decoration: none color: rgb(127, 127, 127) " i (作者： 瑞士万通中国有限公司) /i /span /i /span /p /div p 　　 strong 仪器信息网： /strong 请介绍贵公司锂电检测产品的定位、锂电检测产品在贵公司的地位、检测对象在锂电产业链中所处的环节。 /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong 瑞士万通Autolab电化学工作站是锂电阻抗检测必备的产品，是Metrohm旗下的重要品牌，在业内享有盛誉。锂电厂商在锂电新材料甄选的研发阶段和产品质量控制阶段都会采用Autolab电化学工作站。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/3729d729-d5ed-493f-9db9-22625ad0359f.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " Autolab电化学工作站对锂离子电池进行恒电流充放电测试 /span /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong 请回顾贵公司锂电检测的研发及技术进展历史，贵公司在锂电检测方面有哪些优势 /专利技术心 /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong Metrohm公司Autolab电化学工作站具有30多年的历史，一直专注于包括锂电在内的电化学研究和测量领域。Autolab电化学工作站在如下方面存在明显的技术优势： /p p 　　独特的外置差分静电计设计，可消除导线对高容量锂离子电池阻抗测量的影响； /p p 　　被视为业内标杆的NOVA软件除了提供常规的锂电测试方法外，还提供锂电测量的高级方法，如恒电位间歇滴定(PITT)，恒电流间歇滴定(GITT)，不同SOC下阻抗自动测量等； /p p 　　交流阻抗采用输出频率高达32MHz的硬件模块，频率可分段设置，保证高标准的阻抗测量精度； /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong 贵公司当前锂电检测相关的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划? /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong 主流产品是电化学工作站和其提供的各种电化学测试方法。Metrohm Autolab正在研发下一代的电化学工作站，力求在保证Metrohm Autolab一贯的稳定皮实性能的基础上，为广大客户提性能更优越，操作更简便的产品。 /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong 贵公司锂电检测产品典型用户有哪些? /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong Metrohm Autolab的客户如下： /p p 　　比亚迪股份有限公司 /p p 　　上海杉杉科技有限公司 /p p 　　微宏动力公司 /p p 　　华为技术有限公司 /p p 　　惠州亿纬锂能公司 /p p 　　东莞凯兴公司 /p p 　　杭州金色能源公司 /p p 　　…… /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong 目前贵公司重点关注的锂电领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案? /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong 目前重点关注的锂电领域主要有车用动力锂离子电池，无人机用锂离子电池，手机用锂离子电池等。其中最看好车用锂离子电池的，我们的主推方案是PGSTAT302N电化学工作站和大功率电子负载的联用系统，该系统可实现电池组在大电流放电下的阻抗表征。 /p p 　　 strong 仪器信息网： /strong 预测未来锂电检测市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)。 /p p 　　 strong 瑞士万通： /strong 未来锂电仍然将会以动力电池为重点，以新能源汽车安全、续航里程和充电效率为追求方向，开发新型的更安全、比容量更大、支持快充的锂离子电池。目前，我们认为相对于容量和充个电效率，安全是锂电政策法规最应关注的方向，国家应会发布更多的车用动力锂离子电池的安全标准。另外，在电池管理方面会出现技术的突破，将会高效快速的荷电状态(SOC)的检测方法。 /p

p 　　要进行一个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。 /p p strong 1.电化学型气体传感器的结构 /strong /p p 　　电化学式气体传感器，主要利用两个电极间的化学电位差，一个在气体中测量气体浓度，另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质，而液体电解质有分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量；电流型采用极限电流原理，利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施，获得稳定的传质条件，产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。 /p p 　　电化学传感器有两电极和三电极结构，主要区别在于有无参比电极。两电极CO传感器没有参比电极，结构简单，易于设计和制造，成本较低适用于低浓度CO的检测和报警；三电极CO传感器引入参比电极，使传感器具有较大的量程和良好的精度，但参比电极的引入增加了制造工序和材料成本，所以三电极CO传感器的价格高于两电极CO传感器，主要用于工业领域。两电极电化学CO传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、出去干涉气体的过滤材料、管脚等零部件组成。 /p p strong 2.电传感器工作原理 /strong /p p 　　电化学气体传感器是一种化学传感器，按照工作原理一般分为：a.在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时，将气体直接氧化或还原，并将流过外电路的电流作为传感器的输出；b.将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用与离子电极，把由此产生的电动势作为传感器输出；c.将气体与电解质溶液反应而产生的电解电流作为传感器输出；d.不用电解质溶液，而用有机电解质、有机凝胶电解质、固体电解质、固体聚合物电解质等材料制作传感器。 /p p strong 表1 各种电化学式气体传感器的比较 /strong /p table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 种类 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 现象 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 传感器材料 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 特点 /span /strong /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 恒电位电解式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 气体扩散电极，电解质水溶液 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 通过改变气体电极，电解质水溶液，电极电位等可测量CO、H sub 2 /sub S、HO sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 、HCl等 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子电极式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电极电位变化 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子选择电极，电解质水溶液，多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好，可测量NH sub 3 /sub 、HCN、H sub 2 /sub S、SO sub 2 /sub 、CO sub 2 /sub 等气体 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电量式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 贵金属正负电极，电解质水溶液，多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好，可测量Cl sub 2 /sub 、NH sub 3 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr tr td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质式 /span /strong /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 测定电解质浓度差产生的电势 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 适合低浓度测量，需要基准气体，耗电，可测量CO sub 2 /sub sub 、 /sub NO sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr /tbody /table p 表1汇集了各类电化学气体传感器的种类、检测原理所用材料与特点。 /p p 2.1 恒电位电解式气体传感器 /p p 　　恒电位电解式气体传感器的原理是：使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解，通过改变其设定电位，有选择的使气体进行氧化或还原，从而能定量检测各种气体。对于特定气体来说，设定电位由其固有的氧化还原电位决定，但又随电解时作用电极的材质、电解质的种类不同而变化。电解电流和气体浓度之间的关系如下式表示： /p p 　　　　I=(nfADC)/ σ /p p 　　式中：I-电解电流；n-1mol气体产生的电子数；f-法拉第常数；A-气体扩散面积；D-扩散系数；C-电解质溶液中电解的气体浓度；σ-扩散层的厚度。 /p p 　　在统一传感器中，n、f、A、D及σ是一定的，电解电流与气体浓度成正比。 /p p 　　自20世纪50年代出现CIDK电极以来，控制电位电化学气体传感器在结构、性能和用途等方面都得到了很大的发展。20世纪70年代初，市场上就有了31检测器。有先后出现了CO、N sub x /sub O sub Y /sub （氮氧化物）、H sub 2 /sub S检测仪器等产品。这些气体传感器灵敏度是不同的，一般是H sub 2 /sub S& gt NO& gt NO sub b /sub & gt Sq& gt CO，响应时间一般为几秒至几十秒，大多数小于1min；他们的寿命相差很大，短的只有半年，有的CO监测仪实际寿命已近10年。影响这类传感器寿命的主要因素为：电极受淹、电解质干枯、电极催化剂晶体长大、催化剂中毒和传感器使用方法等。 /p p 　　以CO气体监测为例来说明这种传感器隔膜工作电极对比电极的结构和工作原理。在容器内的相对两壁，安置作用电极h’和对比电极，其内充满电解质溶液构成一密封结构。瓦在化田由极3g对冲由极AnljI进行恒定电位差而构成恒压电路。此时，作用电极和对比电极之间的电流是I，恒电位电解式气体传感器的基本构造根据此电流值就可知CO气体的浓度。这种方式的传感器可用于检测各种可燃性气体和毒气，如H sub 2 /sub S、NO、NO sub b /sub 、Sq、HCl、Cl sub 2 /sub 、PH sub 3 /sub 等，还能检测血液中的氧浓度。 /p p 2.2离子电极式气体传感器 /p p 　　离子电极式气体传感器的工作原理是：气态物质溶解于电解质溶液并离解，离解生成的离子作用于离子电极产生电动势，将此电动势取出以代表气体浓度。这种方式的传感器是有作用电极、对比电极、内部溶液和隔膜等构成的。 /p p 　　现以检测NH sub 3 /sub 传感器为例说明这种气体传感器的工作原理。作用电极是可测定pH的玻璃电极，参比电极是A8从姐电极，内部溶液是NIkCE溶液。NEACt离解，产生铵离子NH sub 4 /sub sup + /sup ，同时水也微弱离解，生成氢离子H sup + /sup ，而NH4 sup + /sup 与H sup + /sup 保持平衡。将传感器侵入NH sub 3 /sub 中，NH sub 3 /sub 将通过隔膜向内部渗透，NH sub 3 /sub 增加，而H sup + /sup 减少，即pH 增加。通过玻璃电极检测此PH的变化，就能知道NH sub 3 /sub 浓度。除NH sub 3 /sub 外，这种传感器海能检测HCN（氰化氢）、H sub 2 /sub S、Sq、C0 sub 2 /sub 等气体。 /p p 　　离子电极式气体传感器出现得较早，通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数，电化学式气体传感器主要的有点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p 2.3电量式气体传感器 /p p 　　电量式气体传感器的原理是：被测气体与电解质溶液反应生成电解电流，将此电流作为传感器输出，来检测气体浓度，其作用电极、对比电极都是Pt电极。 /p p 　　现以检测C12为例来说明这种传感器的工作原理。将溴化物MBr（M是一价金属）水溶液介于两个铂电极之间，其离解成比，同时水也离解成H sup + /sup ，在两铂电极间加上适当电压，电流开始流动，后因H sup + /sup 反应产生了H sub 2 /sub ，电极间发生极化，发生反应，其结果，电极部分的H sub 2 /sub 被极化解除，从而产生电流。该电流与H sub 2 /sub 浓度成正比，所以检测该电流就能检测Cl sub 2 /sub 浓度。除Cl sub 2 /sub 外，这种方式的传感器还可以检测NH sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等气体。 /p p strong 3.传感器的检测 /strong /p p 　　电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数，市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器。可控电解式传感器是通过检测电解时流过的电流来检测气体的体积分数，和原电池式不同的是，需要由外界施加特定电压，除了能检测CO、NO、NO sub 2 /sub 、O sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 等气体外，还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早，通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数。电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p 　　综上所述，不同种类的气体传感器适用于不同气体检测与控制的需求，随着现代工业的发展，尤其是绿色环保理念的不断加强，气体传感器技术的开发应用必将具有非常广阔的发展前景。两电极电化学CO传感器，是近年来研究的热点，属于国际上先进的传感器技术，通过实验研究，在电极、过滤层、电解质等材料选择和结构的设计中，攻克了影响传感器寿命的诸多技术难题，研制成功了具有实用意义的新型CO传感器，它必将在CO气体检测领域发挥积极的作用。 /p

近期，中科院合肥物质院智能所吴正岩和张嘉团队设计出一种可检测铅离子(Pb2+)的便携式电化学传感器，实现了铅离子的精准和便捷检测。相关研究成果已被电化学分析领域权威期刊Journal of Electroanalytical Chemistry接收发表。 　　重金属离子对环境的污染被认为是全世界最严重的环境问题之一。铅离子作为一种高毒性的重金属离子，排放到环境中可造成较严重的污染，被动植物吸收后，通过食物链进入人体，会显著影响人体的健康，因此对铅离子的检测也受到越来越多的关注。然而，传统的检测方法具有样品预处理过程复杂、耗时长和仪器昂贵等缺点，研发特异性高、灵敏便捷、检测步骤简单的铅离子检测方法尤为迫切。 　　针对此类问题，课题组开发出基于钴掺杂的普鲁士蓝结合MXene材料的便携式电化学传感器。该传感器可以检测纳摩尔浓度的铅离子，同时也展现出较高的抗干扰能力，良好的稳定性，并在瓶装水、自来水和湖水等真实样品检测中均表现出出色的铅离子检测性能。 　　该研究工作得到国家自然科学基金和安徽省科技重大专项的资助与支持。传感器的制备及检测机理图

饮用水中重金属离子的去除与检测，是21世纪人类面临的重大研究课题。重金属离子以多种形态存在于饮用水中，只要微量浓度即产生毒性效应，且具有持续性和放大作用。因而，发展高效去除和检测饮用水中的重金属离子的技术至关重要。 　　近期，中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心973首席科学家刘锦淮研究员和中科院“引进海外杰出人才”黄行九研究员率领的课题组首次制备了具有蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2/Fe3O4空心磁性微球，该磁性微球能够高效地去除水中的Pb2+，Cu2+，Hg2+，Cd2+，Zn2+等二价重金属离子，且能够通过磁性分离解决常规吸附剂难以回收利用的难题。同时，课题组科研人员采用蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2/Fe3O4空心磁性微球修饰电化学电极，能实现对痕量Pb2+，Cu2+，Hg2+，Cd2+，Zn2+五种重金属离子实现高灵敏同时的电化学检测，且具有非常好的选择性和检测下限。课题组科研人员经过一系列论证表明，修饰电极的电化学行为和修饰材料的优异吸附性能之间具有相关性，并在此基础上提出了吸附-电化学还原-溶出的重金属离子检测模型，模型对于揭示纳米材料修饰电极的电化学行为具有极其重要的科学意义。 　　以上研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973项目)“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、“面向持久性有毒污染物痕量检测与治理的纳米材料应用基础研究”、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“引进海外杰出人才”百人计划等项目的支持。相关研究结果已分别发表在英国皇家化学学会(RSC)的国际知名学术期刊《材料化学期刊》(J. Mater. Chem., 2011, 21, 16550-16557)和《化学通讯》(Chem. Commun., 2011, 47, 11062-11064)上。　 　　蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2Fe3O4空心磁性微球去除水中Pb2+的吸附容量曲线　 　　蛋形水母状的γ-AlOOH(勃姆石)@SiO2Fe3O4空心磁性微球修饰电极实现对水中Pb2+，Cu2+，Hg2+，Cd2+，Zn2+五种重金属离子实现高灵敏同时检测

【前言】近日,Angew在线发表了厦门大学李剑锋教授团队在设计用于氧还原反应的先进材料及改进催化剂的设计最 新综述文章。该论文综述了双金属纳米催化剂有序度对氧还原反应的影响。论文第 一作者为：Heng-Quan Chen,Huajie Ze,Mu-Fei Yue,论文共同通讯作者为：李剑锋教授，董金超副教授。【背景介绍】氧的电化学还原已成为电催化中最关键的反应之一。由于其缓慢的动力学和大的过电位，氧还原反应性能决定了燃料电池和金属空气电池的效率。因此，必须开发高效的催化剂来加速氧还原的反应动力学。经过多年的努力，研究人员已经开发出多种具有高活性的催化剂，如过渡金属碳化物/氧化物/硫属化物、M-Nx（金属-氮）复合材料、双金属合金和无金属碳基化合物。然而，考虑到活性和耐久性，BNs仍然被认为是最有前景的ORR电催化剂。因此，研究人员一直致力于优化BNs的性能。为了实现这一目标，研究人员已经开发了各种方法，包括但不限于尺寸/组分控制、应变工程、杂原子掺杂、结构/形状控制等。最近的研究表明，通过从无序到有序的热力学相变来精确控制 BN 中的原子排列（有序度）也非常重要。与其相应的无序类似物相比，大多数结构有序的BNs 可以表现出更高的 ORR 活性。然而，这种增加的活性的来源，目前仍简单地归因于有序结构中配体的明确组成，或者可预测的调控以及应变效应。由于缺乏对分子反应机理和结构-活性关系的深入了解，这阻碍了使用该有序度概念进一步开发更高效的 ORR 电催化剂。【图文解析】图1. (a) 具有不同有序度的AuCu BNs的XRD衍射图。已通过(111) 峰强度归一化；插图是不同AuCu BNs (110) 峰强度的比较。(b) 90%-AuCu 纳米颗粒的HAADF-STEM 图像。比例尺为 2nm。插图是所提出的有序AuCu模型，其中黄色原子为Au，红色原子为Cu。(c) 由XPS光谱计算的不同有序度AuCu BNs的表面Cu-Au比。(d) 在 Ar 饱和 0.1 M KOH 溶液中，不同有序度的 AuCu BNs的 CV 曲线。扫描速率为 10 mV/s。(e) 在O2 饱和 0.1 M KOH 溶液中，Cu/C、Au/C、商业 Pt/C 和 90%-AuCu的ORR 极化曲线。扫描速率为 10 mV/s，转速为 1600rpm。(f) 在 0.85 V 时，不同有序度AuCu BNs 的 E1/2和质量活性。图 2. (a) 使用 SHINES-卫星策略对 AuCu BN 上的 ORR 过程进行原位电化学拉曼研究的示意图。(b) SHIN 的 TEM 图像。比例尺，20 nm。(c) SHIN 复合材料上AuCu 的 TEM 图像。比例尺，20 nm。(d) O2 饱和的 0.1 M NaClO4+ 0.1 mM NaOH 溶液 (pH=10) 中，SHINs上 0%-AuCu BNs 的 ORR原位电化学拉曼光谱；测试范围为 1.1 到 0 V vs. RHE，间隔为 100 mV。(e) 不同电位下，SHINs上 0%-AuCu BNs 的 ORR原位 18O2 同位素拉曼光谱。*OH (f) 和 Oad (g) 在 0%-AuCu 上的计算结构示意图。红色、黄色、蓝色和白色球体分别是 Cu、Au、O 和 H 原子。图3. (a) O2 饱和的 0.1 M NaClO4 + 0.1mM NaOH 溶液 (pH=10) 中，SHINs 上30%-AuCu、60%-AuCu 和90%-AuCuBNs 的ORR 过程原位电化学拉曼光谱；测试范围为1.0 到 0 V，间隔为 100 mV。(b) 有序Au-Cu 位点上 *OH 的计算结构示意图。红色、黄色、蓝色和白色球体分别是Cu、Au、O 和 H 原子。(c) 不同有序度的AuCuBNs的 *OH 的拉曼位移和质量活性。红色星代表无序位点上的*OH，粉红色星代表有序位点上的*OH。图4.在U= 1.23 V (a) 和U = 0 V (b) 时，Au (111)、Cu (111) 和AuCu(111) 上ORR各步骤的自由能图。【总结与展望】基于上述结果，作者实现了对 AuCu BNs 有序度的精确控制，同时保持了相似的尺寸和形状。这使得系统研究BNs原子有序度对电催化的影响成为可能。在所有AuCu BNs中，高度有序的BNs表现出最好的ORR催化性能。借助SHINERS-催化剂卫星策略，作者进一步揭示了其内在反应机制。同位素实验和理论计算直接检测证实了，在 Au-Cu 位点上的关键 *OH物种中间体。光谱证据表明，对于*OH的吸附，在有序和无序结构中存在两种不同的Au-Cu位点，并且它们的比例会随着有序度的变化而变化。与无序位点相比，有序位点对氧的亲和力较低，可能对 ORR 过程更有利，因为它可以促进 *OH 的解吸。这一基础研究表明了精确控制 BNs 中的原子构型对于电催化的重要性。这一想法也可以应用于其他 BNs（甚至包括已广泛用于电催化的 Pt 合金），并且能够进一步获得具有突出性能优势的功能性 BNs。本篇论文利用厦门赛纳斯科技有限公司生产的EC-RAMAN仪器。赛纳斯SHINS推出的全新科研型电化学拉曼系统“EC Raman光谱仪系统”。由恒电位仪、便携式拉曼光谱仪、显微成像系统组成。它具备超高的谱图分辨率，与大型台式拉曼系统相当。并且它的尺寸更小，方便携带。可在任何地方提供科研级的性能。强大的功能和独特的设计，为你的研究提供更多的可能性。智能的自研软件助您轻松应对各种测试，是您实验数据的强有力保障。全新EC-RAMAN电化学拉曼系统

完整的SECM电化学显微镜解决方案 布鲁克独有的PeakForce SECM™ 模块是全球首创的完备商用解决方案，在基于原子力显微镜的扫描电化学显微镜上实现了小于100纳米的空间分辨率。通过创新性探针设计，可实现纳米级分辨率的基于原子力显微镜的扫描电化学显微镜目前已广泛应用于新兴研究领域，如化学动力学，生物化学信号传导和环境化学等。此外，此技术可以纳米级横向分辨同时获取形貌、电化学、电学和机械性能等图谱。PeakForce SECM™ 充分利用峰值力模式的优势从根本上重新定义了在液下能实现哪些电学和化学过程的纳米尺度的观察。 PeakForce SECM首次实现了:（1）以往无法获得的（2）同时实现液相下电化学、电学和机械性能等图谱（3）专为SECM设计的可靠而简单易用的商用原子力探针（4）在Dimension Icon® 原子力显微镜上实现最高分辨的SECM和原子力显微成像Au上的一个甜甜圈型图案，使用PeakForce SECM在微压印SAM（自组装）样品上成像。(A) 形貌图中高度差仅几个纳米；(B) 黏附力图清晰地显示出两种化学性质不同的区域； (C) 电流图显示出SAM因其绝缘特性降低了针尖的法拉第电流。 Image courtesy of A. Mark and S. G?drich, University of Bayreuth.了解更多详情请进入布鲁克公司官网。

点击上方蓝字关注我们提倡“将创新与智慧贡献于产品之中”，秉承“聚焦实用电池路线，凝聚共性关键问题，促进产业协同创新，推动行业健康发展”为指导思想的“第五届电化学能源技术前沿论坛”将于2021年10月18-20日在贵阳中天凯悦酒店举办，将邀请产业界、学术界和投资界的专家纵论实用化电化学能源体系的现状和发展趋势，凝聚行业发展的共性关键问题，探索内在影响机制并探讨解决方案。鞠焕鑫博士将代表PHI CHINA出席本次大会的分会场4，并现场带来主题为“先进表面分析技术在能源材料研究中的应用”报告。本报告将针对能源材料对检测分析技术的需求，从空间分辨、深度分辨和原位表征多个维度出发，介绍表面分析技术（XPS、AES和TOF-SIMS等）的最新进展以及在能源材料科学研究中的应用，包括对能源材料微区特征进行组分和化学态的空间分布研究；对膜层结构进行不同深度下元素组分和化学态的研究；对材料进行原位测试芯能级、价带和导带电子结构等；对器件进行对服役条件下的原位分析测试等。 欢迎各界专家、学者们前往参会，共同探讨！分会场4会议时间2021年10月19日 16:20-16:45会议地址贵州省贵阳市观山湖区中天路7号贵阳中天凯悦酒店主讲介绍鞠焕鑫 博士高德英特（北京）科技有限公司 报告题目：先进表面分析技术在能源材料研究中的应用 摘要：表面分析技术已经广泛应用于能源材料和器件的科学研究和高科技产业中，不仅有助于深入理解能源材料的基本物理化学性质，表界面特性和电子结构等关键科学问题，为材料性能的优化提供主要的实验依据，而且也为材料/器件产业生产中的新材料研发、质量控制和失效分析提供了强有力的工具。面对新能源材料/器件中的基础研究和技术创新，先进表征分析技术的发展和应用具有重要的意义。

英国普洛帝分析侧集团公司近日向国际石油化工领域发布其最新的服务平台-石油物性及化学性能标准物质平台，该平台主要面向石油仪器生产厂家、第三方检测计量机构及石油仪器用户开发服务，重点提升其仪器的评价标尺及溯源。标准物质作为测量参考标准，是用于测量过程控制和测量结果评价不可缺少的工具，是建立一致可比的全球测量互认体系的物质基础和保障。它的作用正如一把尺子，只不过衡量的对象不再是简简单单的长度，而是众多检测领域所涉及的化学、生物、工程、物理等众多特性量或成分量。作为化学测量标尺，标准物质所发挥的作用也是多维的，它可用于检测方法评价、检测仪器评价、待测样品测试、检测环境评价、实验人员与检测实验室能力的评价等。使用标准物质对于改进检测工作质量，提高检测准确度，保证检测结果的一致性和有效性具有重要意义，继而可为科技进步与创新、重大决策以及经济和社会发展中所涉及的公平贸易、标准制定、实施和验证、民生保障等提供坚实的支撑。随着全球逐步从最近的金融危机中挣脱出来、随着政府对经济重建工作的展开。我们能够发现：科技已成为推动经济增长与繁荣的原动力。而经济的增长和繁荣依靠以相同的国际参考标准所进行的正确测量。一个世界。如果没有准确的计量，那它就是一个科技。贸易、社会无法交流的世界。就是一个充斥着错误与不确定的世界。石油物性及化学性能标准物质平台集结国内外主流单位的石油类标准物质，如磨损金属标样、多元素磨损金属标样、金属添加剂标样、基体油和溶剂、磨损金属标样稳定剂、单元素金属有机标样、酸值和碱值标样、燃料稀释标样、柴油稀释标样、汽油稀释标样、发动机冷却液检测标样、多元素冷却液标样、石油产品硫标样、开口闪点标准油、开口闪点参比标准油、闭口闪点参比油、冷滤点标准油、粘度标准油、倾点标准物质、凝点有证标准物质、浊点仪器校准标准油、浊点测试校准物质、馏程标准品、卡尔费休水分标准品、烃含量标准品、对萘酚苯甲醇、等石油化工有证标准样品及参比样品。石油物性及化学性能标准物质平台合作单位有：国际计量局、国际测量技术联合会、国际法制计量组织、国际实验室认可组织、国际认可论坛、中国国家标准物质中心、欧洲认可协作组织、美国标准技术研究院、德国物理技术研究院、英国国家物理实验室、英国国家化学与生物化学实验室、法国国家计量研究所、俄罗斯计量局、加拿大计量局、日本计量研究实验室、韩国标准研究所、新加坡生产力促进局等国际知名标准物质提供单位。目前英国普洛帝分析侧集团公司在中国已经开展各类招商工作，我们将和中国的优秀合作共赢经销商一起承担石油物性及化学性能标准物质平台的相关销售、推广和服务工作。 油液监测技术型设备的专业提供商!普洛帝（简称：PULUODY）是油液监测技术提供商，1970年7月由PULUODY本人创立于英国诺福克，致力于向人们提供“精准、可信赖”的颗粒监测技术。普洛帝颗粒监测技术延续并持续创新了40余年，现已成为油液颗粒监测技术及设备的专业提供商。普洛帝/PULUODY、普勒/PULL、卡尔德/CALDEE是PULUODY ANDLYSIS & TESTING GROUP LTD.（简称PULUODY GROUP）授权公司在中国的注册商标，任何使用方需得到PULUODY GROUP及其授权公司的许可方可使用。PULUODY GROUP拥有在中国区油液监测技术的所有权，陕西普洛帝测控技术有限公司为其授权执行方。PULUODY GROUP授权陕西普洛帝测控技术有限公司在中国区向广大提供其优质的技术及产品！如有疑问请联络普洛帝服务中心！029-85643484

西北工业大学副教授赵廷凯和该校教授李铁虎等人对采用电化学方法简单快速检测三聚氰胺进行了深入研究，为三聚氰胺的快速准确检测提供了新思路。研究成果近日发表于国际期刊《电化学会志》。 　　赵廷凯向《中国科学报》记者介绍说，目前三聚氰胺的检测主要采用色谱法、质谱法和荧光法。这些方法在一定条件下可以检测三聚氰胺，但存在灵敏度低、前期处理复杂、耗时长等问题。而电化学方法具有简单快速、灵敏度高、准确等特点。同时，使用碳纳米管与壳聚糖纳米复合材料作为电极材料来检测三聚氰胺，具有实际应用前景。 　　据悉，近年来，李铁虎团队对碳纳米管及复合材料的制备工艺进行了系统研究，为其进一步在电化学、生物医药、航空航天领域的实际应用打下了基础。 　　研究人员结合碳纳米管的巨大比表面积和壳聚糖的高溶解性及吸附活性，制备出了碳纳米管与壳聚糖的纳米复合材料。用涂覆在玻碳电极上的该纳米复合材料检测三聚氰胺，检测极限达到3×10-9摩尔/升，比目前使用的传统检测方法提高了近一个数量级。同时，该方法简单环保，无需前期处理且速度快，检测仅需2分钟，为在乳制品或食品中三聚氰胺的简单快速检测提供了试验依据。 　　事实上，赵廷凯等人在最近的实验中已得到接近10-10摩尔/升的三聚氰胺检测极限。赵廷凯表示，利用该研究制备出的碳纳米管复合材料作为涂层，在普通电化学测试仪器上即可进行三聚氰胺检测，检测成本低。

最新中汽协数据显示，今年1-10月，我国新能源汽车产销分别完成51.7万辆和49.0万辆，同比分别增长45.7%和45.4%。业内普遍预计，今年新能源汽车产销量将超70万辆。新能源汽车市场不断发酵，新一轮动力电池之战也将愈演愈烈。 目前，锂电池技术在日渐成熟的同时，进步开始趋缓，技术验证领域的竞争也更为激烈。新电池技术的验证需要一定的时间，其研发、分析、测试也需要有更为专业的分析测试仪器以及先进的技术手段。 瑞士万通是一家全方位涉足各类不同离子分析技术的公司，旗下拥有四个品牌：“Metrohm”、“Autolab电化学工作站”、“Applikon”及“NIRsystems”。瑞士万通集团在世界各地有四十多家子公司，早在六七十年代产品就进入中国市场。其中，子公司瑞士万通中国有限公司（以下简称：瑞士万通中国）自2001年成立以来，业绩一直保持两位数增长。值得注意的是，近年火爆的电池市场为瑞士万通中国贡献了较大比例的业绩份额。目前，公司已在国内设有5个办事处、4个应用实验室、4个联合实验室、5个维修中心，销售服务网络完整覆盖国内所有省份。瑞士万通中国Autolab产品经理雷涛 在第5届锂电“达沃斯”论坛上，瑞士万通中国Autolab产品经理雷涛向中国电池网介绍，瑞士万通中国在新能源、电力领域的产品主要有卡尔费休水分仪、电化学工作站、离子色谱等，产品主要面向电池研发部门，为研究人员提供材料或成品电池的电化学性能测试。其中，电化学工作站提供的循环伏安、计时方法和交流阻抗等电化学测试技术在锂离子电池的研究中必不可少。 “Autolab电化学工作站在锂离子电池研究中的应用十分广泛，除了满足锂离子电池研究的常规应用外，还可用于电解质（固体或液体）在不同温度下电导率的自动测量、锂离子电池电极材料不同嵌锂量下扩散系数的自动测量、电池soc、soh的预估与分析等。”雷涛表示，得益于Autolab强大的Nova软件，用户可在现有测试方法的基础上编辑自己的测试方法，这大大扩展了autolab电化学工作站在锂离子电池研究中的应用。Nova软件提供的自动数据处理的功能使得研究人员可将整个测试完全自动化，实现真正的“一键式”操作。 为推动瑞士万通中国电化学技术发展，公司近期收购了Dropsens公司。雷涛称，Dropsens公司是著名的便携式恒电位仪和丝网印刷电极制造商，是微型电化学领域的标杆，其先进的便携式恒电位仪和丝网印刷电极技术将有助于瑞士万通中国在现场测试设备上有所建树。实际上，公司最新推出的946便携式 重金属快速分析仪正是采用了Dropsens这两方面的技术而研制成功的。未来，Metrohm Dropsens将在深耕微型电化学领域的同时，加强与其他产品线的技术融合，与Metrohm Autolab、Metrohm VA构成大的瑞士万通中国电化学（Metrohm electrochemistry）产品线。 雷涛特别强调，瑞士万通中国生产的每台仪器都保证100%原装进口，之所以在承受极大成本压力的情况下，仍坚持100%原装进口，为的是持续给客户提供高品质的产品和服务。 “为保证生产的每台仪器都是精良之作，瑞士万通中国有一整套成熟先进的品质控制流程。”雷涛进一步解释说，为了让仪器能够被国内客户准确而轻松方便的使用，公司一直在产品设计上追求尽量减少客户的人为操作，尽可能“一键式”操作。凭借强大的产品功能和良好的品牌口碑，瑞士万通中国成功进入catl、比亚迪和中国电力科学研究院等新能源领域主流企业供应链。 目前，中国制造业规模连续五年居世界第一，但“大而不强”，中低端产能过剩。随着动力电池工艺与设备企业高端化、国际化,智能制造成为新一轮工业革命的核心。企业目光纷纷投向电池新技术研究制造工艺,布局大规模智能制造的同时严防动力电池制造的“技术空心化”。 瑞士万通中国一直追求将最先进的制造技术和工艺应用于电化学仪器的生产和研发，无论是采用何种制造技术，终极目的是为客户提供超高品质的产品和使用体验。 雷涛认为，智能化是制造自动化的发展方向。瑞士万通中国已经在仪器制造方面引入了人工智能技术，将神经网络和模糊控制等先进的计算机智能方法应用于研发和生产调度，实现制造过程智能化。“在引入人工智能等先进技术的同时，公司仍然保留部分电极的手工制造，原因是目前手工制造仍然是最高品质的保障。” 2017年，新能源汽车市场增长趋势渐稳，跨国车企加足马力开发新能源车，电池制造商智能制造不断升级。不同电池技术研发、分析与测试领域地位日益凸显。雷涛透露，未来，瑞士万通中国将凭借在电化学领域深厚的研究基础和领先的检测技术，扩大产品的应用领域，打造具有行业影响力的产品和服务。

最新中汽协数据显示，今年1-10月，我国新能源汽车产销分别完成51.7万辆和49.0万辆，同比分别增长45.7%和45.4%。业内普遍预计，今年新能源汽车产销量将超70万辆。新能源汽车市场不断发酵，新一轮动力电池之战也将愈演愈烈。 目前，锂电池技术在日渐成熟的同时，进步开始趋缓，技术验证领域的竞争也更为激烈。新电池技术的验证需要一定的时间，其研发、分析、测试也需要有更为专业的分析测试仪器以及先进的技术手段。 瑞士万通是一家全方位涉足各类不同离子分析技术的公司，旗下拥有四个品牌：“Metrohm”、“Autolab电化学工作站”、“Applikon”及“NIRsystems”。瑞士万通集团在世界各地有四十多家子公司，早在六七十年代产品就进入中国市场。其中，子公司瑞士万通中国有限公司（以下简称：瑞士万通中国）自2001年成立以来，业绩一直保持两位数增长。值得注意的是，近年火爆的电池市场为瑞士万通中国贡献了较大比例的业绩份额。目前，公司已在国内设有5个办事处、4个应用实验室、4个联合实验室、5个维修中心，销售服务网络完整覆盖国内所有省份。瑞士万通中国Autolab产品经理雷涛 在第5届锂电“达沃斯”论坛上，瑞士万通中国Autolab产品经理雷涛向中国电池网介绍，瑞士万通中国在新能源、电力领域的产品主要有卡尔费休水分仪、电化学工作站、离子色谱等，产品主要面向电池研发部门，为研究人员提供材料或成品电池的电化学性能测试。其中，电化学工作站提供的循环伏安、计时方法和交流阻抗等电化学测试技术在锂离子电池的研究中必不可少。 “Autolab电化学工作站在锂离子电池研究中的应用十分广泛，除了满足锂离子电池研究的常规应用外，还可用于电解质（固体或液体）在不同温度下电导率的自动测量、锂离子电池电极材料不同嵌锂量下扩散系数的自动测量、电池soc、soh的预估与分析等。”雷涛表示，得益于Autolab强大的Nova软件，用户可在现有测试方法的基础上编辑自己的测试方法，这大大扩展了autolab电化学工作站在锂离子电池研究中的应用。Nova软件提供的自动数据处理的功能使得研究人员可将整个测试完全自动化，实现真正的“一键式”操作。 为推动瑞士万通中国电化学技术发展，公司近期收购了Dropsens公司。雷涛称，Dropsens公司是著名的便携式恒电位仪和丝网印刷电极制造商，是微型电化学领域的标杆，其先进的便携式恒电位仪和丝网印刷电极技术将有助于瑞士万通中国在现场测试设备上有所建树。实际上，公司最新推出的946便携式 重金属快速分析仪正是采用了Dropsens这两方面的技术而研制成功的。未来，Metrohm Dropsens将在深耕微型电化学领域的同时，加强与其他产品线的技术融合，与Metrohm Autolab、Metrohm VA构成大的瑞士万通中国电化学（Metrohm electrochemistry）产品线。 雷涛特别强调，瑞士万通中国生产的每台仪器都保证100%原装进口，之所以在承受极大成本压力的情况下，仍坚持100%原装进口，为的是持续给客户提供高品质的产品和服务。 “为保证生产的每台仪器都是精良之作，瑞士万通中国有一整套成熟先进的品质控制流程。”雷涛进一步解释说，为了让仪器能够被国内客户准确而轻松方便的使用，公司一直在产品设计上追求尽量减少客户的人为操作，尽可能“一键式”操作。凭借强大的产品功能和良好的品牌口碑，瑞士万通中国成功进入catl、比亚迪和中国电力科学研究院等新能源领域主流企业供应链。 目前，中国制造业规模连续五年居世界第一，但“大而不强”，中低端产能过剩。随着动力电池工艺与设备企业高端化、国际化,智能制造成为新一轮工业革命的核心。企业目光纷纷投向电池新技术研究制造工艺,布局大规模智能制造的同时严防动力电池制造的“技术空心化”。 瑞士万通中国一直追求将最先进的制造技术和工艺应用于电化学仪器的生产和研发，无论是采用何种制造技术，终极目的是为客户提供超高品质的产品和使用体验。 雷涛认为，智能化是制造自动化的发展方向。瑞士万通中国已经在仪器制造方面引入了人工智能技术，将神经网络和模糊控制等先进的计算机智能方法应用于研发和生产调度，实现制造过程智能化。“在引入人工智能等先进技术的同时，公司仍然保留部分电极的手工制造，原因是目前手工制造仍然是最高品质的保障。” 2017年，新能源汽车市场增长趋势渐稳，跨国车企加足马力开发新能源车，电池制造商智能制造不断升级。不同电池技术研发、分析与测试领域地位日益凸显。雷涛透露，未来，瑞士万通中国将凭借在电化学领域深厚的研究基础和领先的检测技术，扩大产品的应用领域，打造具有行业影响力的产品和服务。

日前，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员、&ldquo 973&rdquo 计划项目首席科学家刘锦淮和该所副所长、研究员黄行九领导的课题组在探索铬(VI)电化学检测方法上取得新进展。 　　长期以来，地下水铬污染问题已成为世界性的环境问题，严重危害着人类健康。因此，实现对地下水中铬的快速、痕量、高灵敏度、高选择性检测，对于正确评估环境污染意义重大，也是倍受关注的研究难点和热点问题。电化学检测由于其本身具有快速、灵敏、便携等特点，被广泛应用于铬的检测。然而，此前的报道大多采用溶出伏安法，这种方法需要选用贵金属电极或贵金属纳米粒子修饰电极，并且修饰电极需要很均一的形貌 同时，由于发生氧化还原反应的条件限制，检测需在强酸性环境下进行。 　　智能所科研人员利用冠醚对铬的特殊相互作用而造成电极表面电子传递/传质受阻的特性，采用电化学阻抗法实现了对铬的高灵敏度、高选择性检测。在pH5.0的弱酸条件下，铬以HCrO4- 的形态存在，两分子氮杂冠醚与一分子HCrO4- 通过氢键与静电作用，形成夹心配合物，阻碍了电极与探针分子之间的电子传递和探针分析向电极表面的传质，从而引起阻抗的增大，实现了对Cr(VI)的高灵敏和高选择性检测。该研究成果被美国化学学会《分析化学》接收发表。 　　以上研究工作得到了国家重大科学研究计划项目、中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 百人计划项目以及国家自然科学基金等项目的支持。

石河子大学洪成林研究团队开发了一种基于铁酚双功能信号探针的新型双模式电化学和电化学发光适配体传感器，用于敏感检测格链孢酚（Alternariol，AOH）毒素。这一研究不仅为AOH的检测提供了一种高效可靠的解决方案，也为食品安全检测领域开辟了新路径。研究成果在国际期刊《Analytica Chimica Acta》上发表（Analytica Chimica Acta. 2023, 1272, 341476.）背景介绍格链孢酚（AOH）是一种广泛存在于水果、蔬菜和谷物中的霉菌代谢物，具有一定的致癌性和细胞毒性，对人类和动物健康构成潜在威胁。当前，检测AOH的主要方法包括微生物检测法、色谱技术、光谱技术、酶联免疫技术和适配体传感器技术。然而，传统的适配体传感器通常面临检测准确性低、易出现假阳性等问题，同时，信号放大物质的使用往往难以实现最终检测信号的有效放大。主要研究内容本研究团队创新性地构建了一种基于二茂铁羧酸-DNA2（Fca-DNA2）作为猝灭电化学发光（ECL）和差分脉冲伏安法（DPV）信号响应探针，结合Ru-MOF/Cu@Au纳米粒子作为ECL基底平台的双模式适配体传感器。首先，研究人员通过电沉积方法将Ru-MOF快速合成并固定在电极表面，随后在其表面修饰Cu@Au纳米粒子，以协同催化三乙醇胺（TEOA）放大ECL信号，增强传感器的稳定性和导电性。最终，研究人员利用AOH和Fca-DNA2之间的竞争反应，通过ECL和DPV信号的变化对AOH进行敏感检测。实验结果表明，该双模式适配体传感器在0.1至100 ng/mL范围内表现出优异的检测性能，检测限分别为0.014和0.083 pg/mL，且在实际水果样品中具有良好的应用前景。图1. (A) 通过ECL测试探测基底材料的发光稳定性。 (B) ECL的重现性。 (C) Ru-MOF/Cu@Au纳米粒子的循环稳定性。 (D) CV测试扫描速率对ECL强度的影响。 (E) 和 (F) 研究Cu@Au NPs/Ru-MOF/GCE的有效工作面积。小结该研究开发的新型双模式适配体传感器有效克服了传统传感器所面临的挑战，并在AOH的检测中表现出卓越的性能。此项研究不仅为AOH在食品中的检测提供了更为敏感和可靠的方法，也为未来食品安全检测提供了新的思路和技术基础。**因学识有限，难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正**原文出处：免责声明: 1.本文所有内容仅供行业学习交流，不构成任何建议，无商业用途。2.我们尊重原创和版权，如有疏忽误引用您的版权内容，请及时联系，我们将在第一时间侵删处理！

多年来，华南理工大学叶建山教授一直从事纳米电化学、传感器及生物传感器和电化学分析仪器等方面的研究工作，2001年至2006年间任职于新加坡国立大学，回国后任华南理工大学化学科学学院教授的同时，创建了广州盈思传感科技有限公司，并研制出国际领先、国内第一套拥有自主知识产权的高精度便携式重金属检测系统等高端设备和传感器。 华南理工大学叶建山教授 　　叶建山教授不但是电化学传感器技术研究的资深专家，也是一家分析仪器企业的创始人。我们相信，拥有这两个不同身份的叶建山教授，对于电化学传感器这一学科的发展历程、现今热点乃至未来发展趋势，以及该技术的产业化等必然有着自己独特的视角以及看法。为此，仪器信息网于近期采访了叶建山教授。 “纳米材料传感器与电化学仪器的结合，是目前研究热点” 　　Instrument：首先请您为我们介绍一下，电化学传感器发展过程中经历了哪些里程碑式进展? 　　叶建山教授：电化学传感器用来测定目标分子或物质的电学和电化学性质，从而进行定性和定量的分析和测量。电化学传感器的发展具有悠久的历史，它的基本理论和技术发展与电分析化学密切相关，最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代，并随着微电子和材料加工技术不断更新而发展。 　　1959年，捷克科学家海洛夫斯基发明伏安分析法而获诺贝尔化学奖。伏安法之一的极谱法，可以区分不同价态的金属离子或键合态及游离的金属离子，因此可以对生物利用率和重金属毒性进行评估，使其成为环境分析所必须的技术。电极是伏安法仪器的核心部分，因为电极材料的限制，造成灵敏度低、检测时间长、操作较复杂或重现性差等缺陷，使得伏安法没有获得广泛的应用。 　　20世纪60年代离子选择性电极及酶电极相继问世，电化学传感器进入了稳定发展时期，在环境监控、医药分析、在线分析等方面获得广泛应用。20世纪70年代，科学家利用化学修饰电极，改变电极表面结构以控制电化学过程，标志着电化学传感器的功能化修饰和控制进入分子水平。 　　近年来，随着纳米材料科学和微电子技术的快速发展，新原理、新技术、新材料和新工艺的广泛采用，传感器在小型化、微型化、智能化方向得到了日新月异的发展，具有特殊性能和优点的电化学传感器不断涌现并进入实际应用。在欧美，伏安法已经取代了传统的原子吸收法大量应用于医药、生物和环境分析领域。 　　Instrument：目前，国内外电化学传感器的研究热点与难点都集中到哪些方面? 　　叶建山教授：目前，采用纳米技术，提高电化学传感器的选择性、灵敏度和多目标同时测定，成了国内外研究热点，具体地说，集中在碳纳米管和石墨烯传感器的制备和产业化。 　　碳纳米管被认为是一种性能优异的新型功能材料和结构材料，世界各国均在其制备和应用方面投入大量的研究开发力量，期望能占领该技术领域的“制高点”。碳纳米管传感器是目前纳米传感器的最重要平台，在航天、机械、仪器仪表、汽车制造、油气勘探、电子工程及医疗器械行业都有广泛用途，并已经成为相关技术发展的基础条件。而石墨烯的出现，要比碳纳米管更晚，但在近几年已经超越了碳纳米管成为国际新热点。 　　纳米材料传感器与电化学仪器的结合之所以成为热点，主要还是因为在构建物联网的成本和运营方面，比光谱类仪器有巨大的优势。随着新型功能化纳米材料的不断涌现，电化学传感器的一些缺陷将被克服，并在工农业、环境监控和医疗领域展示其应用价值，尤其是在新型的物联网建设中，可以应用到生命科学、环境、健康、国防等众多领域。 　　Instrument：目前，国内重金属污染事故频发，电化学传感器技术在重金属检测中又有哪些独特优势? 　　叶建山教授：近年来，重金属污染事故频发，造成了严重的环境污染和经济损失。各级政府对重金属污染的监控和治理十分重视。其中，重金属分析，特别是重金属污染事故的快速跟踪监测技术，一直是人们关注和研究的课题。 　　目前检测重金属的技术主要有光谱法和电化学法，光谱法包括AAS、ICP-MS、ICP-AES、AFS等 电化学法包括伏安法、极谱法、电位分析法等。这些方法在不同的领域和检测环境需求中发挥各自的优势。电化学传感器技术属于电化学法，在重金属检测中具有独特特点和优点，包括： 　　(1)便携和低成本 　　随着微电子技术和纳米材料科学的快速发展，电化学传感器朝着微型化和智能化发展，在重金属检测中具有便携和低成本的明显优势，特别是应对重金属突发事故，可以现场进行监控，而且其使用和维护成本比较低。 　　(2)操作简单、选择性好、灵敏度高和多元素同时检测 　　纳米材料，比如碳纳米管、金纳米颗粒等，处于宏观体系和微观体系之间的过渡区域，是由数目极少的原子或分子组成的原子群。这一结构特征使纳米材料具有独特的微尺寸效应、表面效应和量子效应，表现出不同于宏观材料的电化学催化、特殊电子转移性能等。纳米材料在电化学传感器的广泛应用，使电化学传感器在重金属检测中具有操作简单、选择性好、灵敏度高和多元素同时检测的优点，极大的拓宽其在重金属离子监测的应用范围，在重金属痕量分析方法中占有越来越重要的地位。 “物联网技术，或将是电化学传感器获得大发展的契机” 　　Instrument：请您谈谈电化学传感器的未来发展前景? 　　叶建山教授：电化学传感器具有十分广阔的市场，仅经典的pH传感器，每年全球的市场近100亿美元，另外一种电化学传感器--血糖仪，其市场规模也达到50亿美元以上。随着无线技术、微电子技术和纳米材料的快速发展，电化学传感器在许多领域将获得前所未有的机会，尤其在环境监控、食品安全和原材料质控等领域将有着极广泛的应用前景。 　　国家在“十二五”规划发展期间，环保设备和监控领域的市场达5000亿元，并且以每年15%的速度增长。可以预见，利用新技术和新材料，紧密结合中国的市场实际，开发简单、实用、自动化、免维护的传感器，在水质、大气、工业过程监测和健康监控领域将具有十分广阔的市场。 　　Instrument：请介绍一下您在电化学传感器领域的相关研究成果情况? 　　叶建山教授：我多年来主要从事高灵敏度和高选择性的电化学传感器研究。在新加坡国立大学工作中，主要研制基于碳纳米管等材料的电化学传感器等高端传感器，并参与了新加坡国立大学、新加坡国防科技局和美国麻省理工学院联合的新型纳米传感器和生物传感器等国际领先的研发项目。例如，我们发现，利用强氧化的方法，打开碳纳米管的头部，将功能化基团修饰在碳纳米管的表面，大大提高了碳纳米管的电催化作用和加快电子传递速度，成功发展了阵列微传感器。同时，我们还研制了一系列电化学传感器配套仪器。　　此外，我们还在石墨烯传感材料和传感器研发方面取得了国际领先的进展。石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面纳米材料, 其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质。过去几年中, 石墨烯开始超越碳纳米管成为备受瞩目的国际前沿和热点，是新材料和凝聚态物理等领域的新增长点，发现者因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。相应的各国投入了大量的科研力量到石墨烯的研究和产业化工作中，而我们也已经掌握了合成石墨烯纳米材料的多项核心技术。 　　Instrument：请谈谈此次广州开发区政府给予1500万资助的“物联网中的微纳米环境监测系统”项目前景、目前进展以及预期目标情况? 　　叶建山教授：物联网是“十二五”期间我国重点发战略性新兴产业之一。据不完全了解，目前全国已有28个省市将物联网作为新兴产业发展重点之一。广东省政府2010年12月发布了《关于加快发展物联网建设智慧广东的实施意见》，《广州市“十二五”信息化发展规划》也计划5年内广州物联网产业产值将达千亿元。《物联网“十二五”发展规划》明确提出加快推进重点行业和重点领域的物联网先导应用。 　　我们“物联网中的微纳米环境监测系统”项目希望抓住这个契机，为我国物联网产业做出自己的贡献，也使企业有飞跃式的发展。和3G网络结合，我们计划构建全面的智慧型环境和健康监测无线传感网，实现检测的远程传送、反馈、监控。 　　传感器处在物联网金字塔的塔座，所以我们项目重点发展的基于碳纳米管和石墨烯的纳米传感器，致力于研究、开发和制造基于新型纳米传感器的环境保护、分析测试等领域的高端产品，如pH传感器、气体分子传感器、分子传感器和水体毒性传感器等，从而提供全面、专业的环境和健康应用解决方案及服务。 “众多科研成果急需产业化，国外先进理念值得借鉴” 　　Instrument：据了解，您在回国后创建了广州盈思传感科技有限公司。有了自己的公司，那么您的科研成果产业化就有了很好的途径，请您介绍一下这方面的情况? 　　叶建山教授：这些年来，公司利用纳米科技自主研发了高灵敏度和选择性的重金属传感器，掌握了重金属监控的核心关键技术。该传感器具有选择性好、所需试样少，且操作简便的优点，其测定结果与ICP-AES所测结果相比，具有非常好的一致性。国际上，同类产品与我们达到同一技术水平的只有一、二家外国仪器公司。 IGS10M系列重金属便携式检测系统 　　公司目前已产业化生产便携式重金属检测系统、台式和在线式重金属检测系统，并获得了国家计量认证，进入重金属环境监控市场，取得了良好的经济和社会效益。 　　公司充分发挥在纳米材料和电化学领域的长期积累，开发出了若干具有国际领先水平的在线和便携式水常规监测仪器。例如，我们的便携式和在线COD监测仪，采用独有的纳米羥自由基电极法，既不外加氧化剂,也不加热消解水样，测定过程无需校正，极大缩短了分析流程，还克服了传统方法中“二次污染”的问题，代表了COD测定方法的突破。采用羥自由基电化学传感器的便携式COD仪器，国际上仅有盈思公司拥有，技术国际领先，在环境监控领域已得到较广泛的应用。 　　此外，公司的水中持久性有机污染物(POPs)电化学自动在线检测平台、氰化物自动监测仪及生物毒性预警监控设备也已基本完成产业化前期的研发工作。这几种仪器都是我国急需的，列入了《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》(2011年版)。 广州盈思传感科技有限公司研发部 　　Instrument：请谈谈您在创业过程中所面临的困难与挑战? 　　叶建山教授：在创业的最初几年，我们团队专注于技术研发和做好、做精每一个产品，忽视了企业的商业运作，对于国内的政策和环境也了解得不够，在“做”企业的思路上没有很快适应国内的要求。 　　我本人作为一个专注技术领域的科研人员，企业经营和管理不是我的强项。在国内往往要求科技企业的创业者，至少在早期是全能型选手，即要有较强的科研能力，也要能够把握外部资源并有效运用。我们有很好的产品和技术，但是当重大的市场机会出现时，企业往往缺乏抓住市场机遇的能力，所以要求我们去学习很多以前不了解的东西，找准发力点。 　　Instrument：您在新加坡学习工作了5年多，请谈谈新加坡在科研成果产业化方面都有哪些经验值得我们国内借鉴? 　　叶建山教授：新加坡的科技创新能力很强，在世界各机构和媒体的排名中，都稳居前五。其政府对科技扶持力度强，大量投入科研资金并对资金使用进行科学管理，整个国家研发投入在GDP中的比重达到了3%，科研以实用技术为主，强调科技创新和科研成果商业化。 　　新加坡的科技体系很开放，通过国家的资金、软硬环境，建立了大批的国际一流研发基础设施，从而引来众多的跨国公司和国际专家。以国防领域为例，国立大学获得约4%的国防经费用于研发，相关机构又与澳大利亚、法国、以色列和美国等国防科技发达的国家建立了大规模的国防科技合作关系。 　　如果总结一下特点，我觉得可以概括成：基础设施好、科研资金充足、发展方向明确、法律环境优异、开放合作等等。中国在很多方面，都在借鉴国外的先进理念和做法，虽然有个时间差，但一定会有后发优势。 采访现场 　　撰稿编辑：刘丰秋 审校：王海 　　附录：华南理工大学叶建山教授简介 　　叶建山，1990年在华东师范大学化学系获得学士学位，1993年获得硕士学位，1999年获得香港科技大学化学系博士学位，2000年至2001年在香港大学医学院从事博士后研究，2001年至2006年在新加坡国立大学生物科学系任研究员，2006年至今为华南理工大学化学科学学院教授。目前主要从事纳米电化学、传感器和电化学分析仪器等方面的研究工作。

日本东芝公司(Toshiba)日前宣布研制成功高灵敏度的电化学DNA芯片，这种芯片能够在非常低的浓度下检测DNA。 这款新型芯片集成了目前广泛使用的半导体电路技术之一的CMOS电路及传感器，是对东芝先进DNA芯片系列产品及相关技术的最新补，可迅速投入的应用包括抗癌药物的易感性分析及用于疾病起因的预防性诊断的健康监测。 东芝在2001年10月推出其第一款电化学DNA芯片，采用原始的电流检测方案，用于支持感染肝炎病人单个治疗方案的研制。该芯片能调查单个病人的治疗疗效和副作用。这项研究涵盖六个领域的疾病：肺结核、消化紊乱、抑郁症(ademonia)、高血脂症、心脏停搏(Cardiac Arrest)及癌症等。同年，东芝还针对风湿病患者推出了DNA芯片。根据基因数据，东芝此次推出的新的DNA芯片能测定药物疗效和副作用的可能性，以及与病人可能出现的并发症。

p 　　日前，在“2017中国医师协会检验医师年会暨第十二届全国检验与临床学术会议”上，四川大学华西医院实验医学科陶传敏教授分享了国际权威梅毒管理指南及国内外大型研究对于梅毒实验室检测方法和标准检测流程的临床应用评估及推荐，就梅毒感染的实验室检测策略及不同流程的应用进行了深入分析与探讨。 /p p strong 梅毒感染实验室检测 /strong /p p strong 首选特异性检测方法 /strong /p p 　　梅毒实验室检测方法主要分成三大类：病原体检测、核酸检测和血清学检测。病原体检测主要是用暗视野显微镜和镀银染色，方法繁琐不适合实验室常规检测；核酸方法和病原体检测都受病原体在局部的影响，容易发生漏检。因此，血清学检测是实验室诊断梅毒的主要手段。 /p p 　　血清学检测包括非梅毒螺旋体抗原试验（NTT）和梅毒螺旋体抗原试验（TT）。前者属于非特异性抗体检测，这可能会在自身免疫性疾病患者或孕妇中呈假阳性以及在晚期患者中呈假阴性。后者属于特异性检测，这类方法检测的是梅毒螺旋体特异性抗体，特异性及敏感度均较高。 /p p 　　梅毒实验室检测流程主要包括传统检测流程和反向检测流程，两者的区别在于采用哪一种方法作为初筛的检测手段。传统检测流程是先进行NTT，结果阳性的患者再进行TT，结果阳性确认新感染或曾经治疗过；反向检测流程反之，对于TT结果阳性的患者进行NTT，若结果阴性再进行第二种TT检测，结果阳性则表示近期再次感染或曾经治疗过。现在还有一种是欧洲疾病预防控制中心（ECDC）流程，这是一个更简化的反向流程，先进行TT，结果阳性的患者直接再进行第二种TT检测。 /p p 　　目前，对于梅毒的实验室筛查与诊断流程，越来越多地倾向于用反向检测流程。美国疾病控制中心发布的《2015性传播疾病治疗指南》提出反向流程对患者诊断更为全面，能够检测出既往治疗过、未治疗或不完全治疗的梅毒患者，以及低感染率人群的假阳性情况。《2014欧洲梅毒管理指南》推荐TT作为单独的初筛方法，并应采用全自动EIA/CIA，NTT只能检测到现症梅毒，相比TT会漏检早期的梅毒感染。《2015英国梅毒管理指南》也推荐EIA/CLIA作为初筛方法，同时检测免疫球蛋白M（IgM）和免疫球蛋白G（IgG），并特别提到初筛阳性后再用另一种TT方法进行确认。 /p p 　　陶传敏教授指出：“我国现在绝大部分实验室和血站主要是用反向检测流程，用特异性抗体首先开始进行筛查，对于筛查阳性的患者建议做非特异性检测，同时结合临床表现和流行病学史进行诊断。对性病门诊患者没有必要区分反向流程和传统流程，应该建议患者同时做这两类不同的实验室检测，这样可以节约时间。” /p p strong 电化学发光检测方法 /strong /p p strong 有效提高梅毒检测质量 /strong /p p 　　梅毒螺旋体抗原极不稳定，试剂性能的优异取决于更高的设计标准。对于免疫试剂的设计，抗原的筛选和制备工艺需要非常考究。罗氏诊断对抗原组合进行严格筛选和评估，最终选取了最有优势的抗原成分进行重组；同时优化了抗原序列，以实现试剂的稳定性和特异性，并采用了易大规模生产的高可溶性抗原，配合罗氏专有的解决方案，即抗原伴侣的应用，与天然抗原极度接近的表位的表达，实现只与抗原伴侣结合，不和特异性抗体结合，从而降低假阳性率。罗氏诊断ElecsysR Syphilis梅毒螺旋体抗原特异性抗体电化学发光检测试剂盒于 2014 年 8 月正式在中国获批上市。该技术使用双抗原夹心法（DAGS）检测梅毒螺旋体总抗体，血清样本仅需10μL，在18分钟时间内即可完成整个检测过程，是目前可靠、高效的梅毒特异性检测方法。 /p p 　　2015年，Clinical and Vaccine Immunology杂志发表了一项由全球6个国家8家研究中心参与的梅毒检测国际多中心研究结果，四川大学华西医院是8家研究中心之一，且国内只有此中心提供相应数据，参加了欧洲同步的性能评估。结果显示：与其它方法学梅毒检测试剂相比，罗氏诊断ElecsysR Syphilis梅毒螺旋体抗体检测在灵敏度、特异性、临床样本敏感性等综合性能表现最佳，并且可100%检测出不同分期梅毒感染样本。 /p p 　　2016年，微生物学领域经典期刊Journal of Clinical Microbiology杂志发表了一项对六种自动化梅毒螺旋体抗体检测方法的比较研究结果，对比其它方法学梅毒检测试剂，ElecsysRSyphilis梅毒螺旋体抗体检测的敏感性、特异性和一致性表现优异，其中，敏感性达到99.4%，特异性达到100%，一致性是99.8%，无一例假阳性结果和漏检情况发生。 /p p 　　陶教授指出：“临床上有一些潜在因素，如合并其它传染病、自身免疫性疾病、肿瘤、妊娠等，可能会干扰到梅毒的实验室检测结果，因此，选择抗干扰能力强的检测方法对于检测结果的准确性至关重要。”ElecsysR Syphilis梅毒螺旋体抗体检测采用抗干扰模式，可有效避免交叉反应，针对干扰样本的评估研究显示，具有很好的特异性与灵敏度，对人类免疫缺陷病毒感染、EB病毒（EBV）感染和莱姆病（Lyme）的特异性均达到100%。 /p p 　　为提供更具参考性的中国证据及使用经验，四川大学华西医院联合全国其它14家医院共同开展了“罗氏诊断新一代ElecsysR Syphilis梅毒螺旋体抗体检测试剂性能比对多中心研究”，旨在自然条件下比较ElecsysR Syphilis检测试剂与已在国内上市的其它四种梅毒检测试剂的灵敏性与特异性。共纳入13,767例常规随机样本，是全球样本最多的试验之一。该研究结果表明，ElecsysR Syphilis在所有比对组常规随机样本中的敏感度均达到100%，特异性也更优异；ElecsysR Syphilis在所有比对组“临界”样本中的假阳性和假阴性结果更少。 /p

供稿：张昕编辑：小武老师、Jiang电化学传感器在工业生产及生活领域中的应用非常广泛，尤其在优化控制过程方面起到非常重要的作用。常见领域有汽车尾气检测、电厂工业废气监测、工业锅炉以及家用壁炉的优化控制等。近几年，使用复合材料（例如：贵金属+金属氧化物）电的混成电位电化学传感器成为研究重点。近期研究人员发现相较于均匀材料分布的电，采用非均匀材料制成的电展现出了佳的气敏性能和应用前景，但非均匀材料电过程以及气敏机理一直没有得到较为全面系统的论述。传感器 （图片来源于：https://www.lamtec.de/en）基于此背景，2017年德国卡尔斯鲁厄应用技术大学（KUAS）传感器与信息系统研究所做了新的尝试，采用层级结构的金+铂+氧化锆合成电，用于混成电位型气敏传感器，并对其电过程和气敏机理进行了深入研究和论证。卡尔斯鲁厄应用技术大学（KUAS）图片转自网络实验中采用辉光放电光谱仪和环境扫描电镜等表征手段，同时配合稳态（开路电位法）和动态（循环伏安法）电化学方法，发现该复合电材料可以提高气敏传感器的灵敏度。同时实验还揭示了这种新型层级结构电的非均匀材料分布特性，以及与电电化学性能之间的相互关联。本次实验采用GD-Profiler2辉光放电光谱仪超快速剖析了电中各元素随深度变化的情况。结果表明，电表面修饰的金层在高温烧结后不仅仅附着在电表面，还扩散到了电内部。结合开路电位法，研究人员还发现，采用厚膜工艺制备的铂+氧化锆电（微米级）在表面修饰纳米级别的金层后，其电化学催化性能发生了明显改变。修饰后的电在含有一氧化碳的气氛中呈现出混成电位特性。相较于修饰较薄金层的电，拥有较厚金层的电对一氧化碳的响应更灵敏，这是因为修饰的金层削弱了电对氧还原反应的催化性能。实验表明：修饰的金层越厚，氧还原反应被削弱的越明显。这一结果也得到了循环伏安法的验证。金+铂+氧化锆合成电横截面结构示意图该工作以《Mixed-potential gas sensor with layered Au,Pt-YSZ electrode: Investigating the sensing mechanism with steady state and dynamic electrochemical methods》为题，发表于Sensors and Actuators B：Chemical，原文作者为Xin Zhang/Heinz Kohler/Ulrich Guth。（扫描下方二维码可直达英文原文）扫一扫阅读英文原文如需了解该研究中的测试方法，可扫描如下二维码留言咨询，我们的应用专家将乐于为您提供解答服务。扫一扫咨询技术附：卡尔斯鲁厄应用技术大学（传感器与信息系统研究所）研究方向：基于半导体材料的化学气体传感器的研究，包括气敏机理，气敏纳米材料的合成制备，微单片阵列式传感器器件的结构与设计，以及该型传感器在生活及工业过程中的应用 基于氧化锆的全固态电化学传感器及其在烟道废气检测中的应用 化学催化放热式气敏传感器研究，包括器件设计、催化涂层材料制备及其在可燃气体检测中的应用。KUAS传感器与信息系统研究所图片转自网络HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/78bd2ed6-e7a3-41e7-855c-2a1b604b415c.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　可穿戴设备正在改变世界，除了设计时尚、能够跟踪心率等人体各项生理指标之外，加州大学研究人员发布最新报告显示，可穿戴式传感器也可以应用于检测身体外部的威胁，为此他们设计了一款可以检测诸如爆炸物等化学威胁的戒指。当检测到爆炸物和神经毒剂时，可穿戴的设备就会发射无线警报。 /p p 　　很多人使用手环来跟踪身体活动。致力于防御的可穿戴设备却始终不怎么被重视，但是加州大学圣地亚哥分校的Joseph Wang和同事们已经为解决这一差距迈出了一步。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8cbdaab0-ab2d-4b4c-897e-2c8c5a520041.jpg" title=" 2.jpg" / /p p 　　研究者们设计、构造并测试了一个电池供电的指环，它可以监测空气和液体中的爆炸物和神经毒剂，并能立即将无线警报发送到手机上。指环外表面有印刷电极。表面上的半固态琼脂糖凝胶促进分析物扩散至电极，电极与设备内的微型电子器件连接，用来分析电化学信号并传输数据。 /p p 　　这个戒指使用计时电流和快速方波伏安法来监测硝基芳香化合物和过氧化爆炸物及有机磷类神经毒剂。研究者们确信这种设备能够扩展至监测其他有毒制剂。洛维拉依维尔基里大学的纳米传感器团队领导Francisco Andrade评论道：“在我看来，这项研究最显著的成就在于，将电子产品和传感器小型化和集成化在一个简单、紧凑、自发和无线连接的单元里。”他建议：“还可以将这个设备安装在腕带、帽子或通过魔术贴用到服装中。” /p p 　　据全球分析公司“CCS Insight”称，到2020年，可穿戴电子产品市场将达到340亿美元。目前正在开发的可穿戴产品包括纹身、口罩、腕带和头带等形式，所有这些设备所应用的传感器都还面临着一定的挑战，行业内对传感器要求经济实惠、设计紧凑、对使用者无创、使用便捷，但是就目前而言，更加先进的传感器昂贵并且难以生产。例如，戴在手臂上的汗液传感器，需要使用者产生足够的汗液才能使装置正常工作，就是目前所遇到的一个尴尬现状。 /p

--蔡司携手超新芯发布创新原位液体电化学显微解决方案2023年4月6日，由中国化学会电化学专业委员会会刊《电化学》、蔡司显微镜与超新芯科技公司联合举办的第一届原位电化学显微分析论坛于厦门成功召开。本次论坛以“探微寻真‘液’视界”为主题，聚焦电化学与新兴的高时空分辨原位显微技术的结合。中科院院士、《电化学》期刊主编、厦门大学化学化工学院孙世刚教授，福建省化学会理事长、《电化学》期刊常务副主编、厦门大学化学化工学院林昌健教授，蔡司大中华区副总裁、显微镜事业部负责人张育薪博士，蔡司显微镜事业部材料科研解决方案总监黄铭刚先生，超新芯(CHIPNOVA)创始人、厦门大学化学化工学院廖洪钢教授与现场来自全国各地的电化学研究领域杰出青年学者共同探讨电化学显微分析研究创新成果与前沿技术。会上，蔡司显微镜携手超新芯(CHIPNOVA)发布了创新型原位液体电化学显微解决方案。此次双方合作，将定制化的原位液体电化学系统，与场发射扫描电镜集成，研发出兼具高品质成像和先进分析功能的原位液体电化学扫描电镜解决方案。该方案克服了液相密封安全性、液相对电子束的成像干扰、电学测量精准性、液相流控稳定性等方面的局限，实现了样品在液氛中电化学反应过程的实时动态高分辨表征，填补了电子显微领域原位电化学工况表征应用的空白。孙世刚院士表示，电化学是达成“双碳”目标的重要支撑学科，发展新能源最快的两大方向是储能和新能源汽车，这对电化学来说是一个很大的黄金时期。廖洪钢教授团队发展的方法，通过自己设计的芯片反应池和伺服系统，引入热场、流体场、电场等，不仅可以帮助我们认识电化学反应过程中的微观结构变化，还可以看到反应过程、传递过程，对发展电化学体系及力学、材料等都有非常重要的推进作用。希望大家以本次合作为契机，进一步推动国内基础研究，与产业和仪器公司密切合作，共同发展中国原创的新技术和方法，为全球的新能源产业发展贡献中国方案。林昌健教授表示，电化学作为百年发展的学科，随着新能源、双碳目标、芯片制造等高新科技的紧迫需求和国家战略意义，电化学迎来新一轮的黄金发展。对电化学过程的原位显微分析将进一步促进电化学的发展。张育薪博士表示，此次蔡司与超新芯的强强联合是蔡司中国本土化创新战略的落地，也是蔡司与国内新兴前沿技术的又一次深度合作，相信此次合作一定能促进海内外先进技术的融合，服务好国内用户的同时推向全球，惠及更多的国内外科研人员。 廖洪钢教授表示，经过10余年来不断的迭代提升，超新芯的原位显微设备已经覆盖液体、气体、力学、加热、冷冻五大系列，是一家原位显微领域全链条研究的创新科研公司。超新芯此次与蔡司合作，将充分利用双方在研发、技术、市场等各自优势领域的资源，将该技术推向全球，力争为更多电化学研究领域的用户提供专业服务，在高端科研仪器领域贡献中国力量。会上，与会人员围绕科研和产业发展需求进行了深入的交流和探讨。谷林、廖洪钢、曾志远、王得丽、王翀、王宇、袁一斐、王贤浩等专家分别介绍了钠电、锂电相关微观结构与电化学性能的关系，铂基、钯基等金属化合物在催化领域的新应用，电镀铜技术在芯片等行业的最新进展与挑战等，与会学者并对电化学技术在相关领域的应用前景进行了热烈的讨论。 本次论坛为电化学领域的资深专家、青年学者与仪器开发企业搭建了良好的交流平台，对深化相关领域产学研深入交流与合作，推动电化学学科更好更快地发展具有重要意义。【关于《电化学》期刊】1995年由厦门大学田昭武院士创办，现任主编为厦门大学孙世刚院士。《电化学》期刊是中国化学会电化学专业委员会会刊，由中国科协主管，中国化学会与厦门大学共同主办，是中国第一个、也是唯一的融基础理论研究与技术应用为一体的电化学专业学术期刊。【关于蔡司和蔡司显微镜】蔡司是全球光学和光电领域的先锋，致力于开发、生产和行销测量技术、显微镜、医疗技术、眼镜片、相机与摄影镜头、望远镜和半导体制造设备。蔡司显微镜作为一家全套解决方案提供者，产品涵盖光学显微镜、电子显微镜、X射线显微镜以及成像和分析软件等完整产品线。蔡司通过这些解决方案，为生命科学、医学诊断、材料研究和工业等领域提供全方位、高品质的技术与服务。 在一百多年的时间里，蔡司共协助36位科学家站上诺贝尔奖的领奖台，领域涉及化学、物理学、生理学和医学等多个方面，促进了现代科学的进步。【关于超新芯(CHIPNOVA)】超新芯(CHIPNOVA)是早期原位芯片技术开发研究者、拥有MEMS芯片制造和原位电镜方面的资深团队，10余年来技术不断迭代升级，在电镜中实现了液、气体微环境引入及光、电、力、热等外场控制与高时空分辨显微研究。相关系统在材料、能源、环境、化学、生物等领域广泛应用，推动了相关领域的科技进步。

近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所&ldquo 百人计划&rdquo 黄行九研究员和&ldquo 973&rdquo 首席科学家刘锦淮研究员带领的研究团队成功地实现了小于20纳米的四氧化三铁纳米颗粒晶面可控生长，并以此实现对磁性的精确调制和电化学行为的调控，揭示了电化学检测砷污染过程中的纳米晶面效应。 　　环境中砷污染物的检测是一个重要的研究课题，一直备受关注。电化学检测由于其本身具有快速、高灵敏、便携等优点成为检测水中砷污染物的重要方法之一，常规的电化学检测大部分采用了比较昂贵的贵金属电极(如金、铂等)。智能所的研究人员致力于发展氧化物纳米材料取代贵金属电极，并取得了初步的研究成果(Analytical Chemistry, 2013, 85, 2673-2680)。 　　为了进一步揭示氧化物纳米材料取代贵金属的高灵敏电化学响应机制，研究人员对修饰电极的纳米四氧化三铁材料的尺寸和形貌进行了调控，合成了15纳米左右的方形与圆形纳米片，分别暴露(001)和(111)晶面，并将其用于水中的As(III)的电化学分析。实验结果表明，As(III)在四氧化三铁纳米片(001)晶面上的电化学响应信号强度是在(111)晶面上的3.5倍。同时，研究人员将电分析化学与理论模拟计算相结合，从晶面效应角度理解As(III)在电极修饰材料表面的电化学过程。理论计算结果表明，亚砷酸在四氧化三铁(001)晶面上的吸附能为-1.73eV，远远大于在(111)晶面上的吸附能-1.06eV。 　　该研究揭示了纳米晶表面原子排列的不同对电化学敏感行为的影响机制，为更加精细的电极修饰材料和电化学敏感界面设计提供了新方向。评审人认为此项研究的视角是新颖而有趣的。相关研究结果发表在英国皇家化学学会的《化学通讯》(Chemical Communication 2014, 50, 15952-15955)上。 　　该研究工作得到了国家重大科学研究计划纳米专项项目&ldquo 应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究(2011CB933700)&rdquo 和中科院&ldquo 引进海外杰出人才&rdquo 百人计划等项目的支持。 暴露(001)和(111)晶面的四氧化三铁纳米片及其修饰电极对As(III)电化学检测

第19届全国电化学大会暨能源与环境国际电化学论坛于日前在上海国际会议中心召开。此次会议汇聚了电池领域研究的高校、科研院所、企业单位约2000多人。大会召开期间，按十大主题（包括：纳米与材料电化学、下一代储能电池及其它化学电源、锂离子电池、燃料电池、超级电容器、有机/环境/工业电化学与腐蚀电化学、基础电化学、能源与环境国际电化学论坛、光电化学与新型太阳能电池、电分析与生物电化学），安排了621个报告，墙报展示1286张。这其中，锂离子电池安排7个场次，燃料电池安排了7个场次，下一代储能电池及其它化学电源安排了7个场次，且常常爆满，可以说，此次会议达到了历年之最。大会现场传真 岛津公司作为先进分析仪器的提供商，积极参与了此次会议并设置展台，以“提供锂电池材料分析检测整体解决方案”为主题，向参会代表展示了岛津在正负极材料、电解液、隔离膜及电池模块等方面的综合检测方法及案例。关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。