分析化學(xué)研究進(jìn)展課件市公開課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

分析化學(xué)與分析儀器研究進(jìn)展屈凌波博士河南省化學(xué)生物與有機(jī)化學(xué)重點(diǎn)試驗(yàn)室（鄭州大學(xué)）河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第1頁(yè)1/98什么是化學(xué)？化學(xué)是一門試圖了解物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)科學(xué)。它包含存在于自然界物質(zhì)——地球上礦物，空氣中氣體，海洋里水和鹽，在動(dòng)物身上找到化學(xué)物質(zhì)——以及由人類創(chuàng)造新物質(zhì)它包含自然界改變——因閃電而著火樹木，與生命相關(guān)化學(xué)改變——還有那些由化學(xué)家創(chuàng)造和創(chuàng)造新改變。化學(xué)歷史很長(zhǎng)。實(shí)際上，人類化學(xué)活動(dòng)可追溯到有歷史記載以前時(shí)期。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第2頁(yè)2/98化學(xué)是研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、改變和應(yīng)用科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界主要方法和伎倆之一，它成就是社會(huì)文明主要標(biāo)志。化學(xué)是包含生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)工程與工藝等在內(nèi)其它科學(xué)分支主要科學(xué)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)組成部分，當(dāng)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域重大成就無(wú)不直接或者間接依賴于化學(xué)發(fā)展?；瘜W(xué)是滿足人類社會(huì)需要中心科學(xué)。化學(xué)學(xué)科中心地位分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第3頁(yè)3/98二十一世紀(jì)將是生物學(xué)大發(fā)展世紀(jì)，但當(dāng)代生物學(xué)是建筑在分子水平上生物學(xué)，而化學(xué)是研究分子科學(xué)，所以化學(xué)研究和生物學(xué)研究是相互促進(jìn)。

假如淡化化學(xué)主要性，降低化學(xué)科學(xué)研究投入，在大學(xué)中吸引不到優(yōu)異中學(xué)生來(lái)投考化學(xué)專業(yè)，那么對(duì)生物學(xué)發(fā)展是十分不利。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)取得者克羅托教授提問：“人們都說二十一世紀(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)世紀(jì)，您能否告訴我化學(xué)有什么用，我們?yōu)楹我獙W(xué)習(xí)化學(xué)呢？”克羅托回答說：“正是因?yàn)槎皇兰o(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)世紀(jì)，所以化學(xué)才更為主要?！边@里，克羅托回答是多么簡(jiǎn)練和巧妙分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第4頁(yè)4/98什

么是化學(xué)？

從狹義角度看：化學(xué)是研究物組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其改變科學(xué)。從廣義角度看：化學(xué)是一門中心科學(xué)。

當(dāng)代化學(xué)已經(jīng)滲透到自然科學(xué)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,成為中心科學(xué)。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第5頁(yè)5/98

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第6頁(yè)6/98化學(xué)家做些什么？

化學(xué)包含著兩種不一樣類型工作一些化學(xué)家在研究自然界并試圖了解它一些化學(xué)家則在創(chuàng)造自然界不存在新物質(zhì)和完成化學(xué)改變新路徑諾貝爾獎(jiǎng)取得者R.B.Woodward在講述化學(xué)合成時(shí)曾說過：化學(xué)家在老自然界旁邊又建立起了一個(gè)新自然界分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第7頁(yè)7/98化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)隨時(shí)著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展，化學(xué)這門科學(xué)也在發(fā)生深刻改變

①?gòu)慕?jīng)驗(yàn)、斗經(jīng)驗(yàn)描述化學(xué)向理論化學(xué)過渡；從側(cè)重性研究到側(cè)重于定量研究

②從研究宏觀問題到更多地注意微觀現(xiàn)象；從重視靜態(tài)研究到研究動(dòng)態(tài)過程

③從研究簡(jiǎn)單體系到更深入地研究復(fù)雜體系；在研究物質(zhì)改變同時(shí)注意研究能量改變

④從單一化學(xué)研究到更多地向其它學(xué)科滲透化學(xué)已成為一個(gè)國(guó)家和國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要支柱。在當(dāng)今世界國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)中，化學(xué)能否保持領(lǐng)先地位，已成為一個(gè)國(guó)家能否取勝主要原因之一。

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第8頁(yè)8/98生命科學(xué)帶給化學(xué)問題大分子與大分子或者大分子與小分子之間反應(yīng)相對(duì)比較慢過程和比較復(fù)雜體系作用形式也不但僅只是化學(xué)鍵斷裂、組合或重排，而是包含了很多弱相互作用（氫鍵、偶極作用、范德華力等等）大分子與大分子相互作用以及大分子與小分子相互作用又聯(lián)絡(luò)到復(fù)雜結(jié)構(gòu)層次上改變大分子可能經(jīng)過有序高級(jí)結(jié)構(gòu)重組，其中能量傳遞、信號(hào)分子傳遞又會(huì)產(chǎn)生新改變化學(xué)家對(duì)小分子之間相互作用已經(jīng)有了一系列監(jiān)測(cè)、跟蹤、定性、定量以及理論計(jì)算等方法，而對(duì)大分子與大分子、大分子與小分子相互作用復(fù)雜體系慢過程卻缺乏對(duì)應(yīng)方法和工具化學(xué)家面臨將是一個(gè)過去不熟悉領(lǐng)域，有待在理論上、實(shí)踐上及對(duì)應(yīng)技術(shù)上進(jìn)行更深人研究分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第9頁(yè)9/98二十一世紀(jì)化工企業(yè)信條是五個(gè)“為了”和五個(gè)“關(guān)心”（Five“care”andfive“for”）（1）為了社會(huì)而關(guān)心環(huán)境保護(hù)（Environmentalcareforthesociety）；（2）為了職員而關(guān)心安全、健康和福利（Safetycarefortheemployee）；（3）為了用戶而關(guān)心質(zhì)量、聲譽(yù)和商標(biāo)（Qualitycareforthecuomers）；（4）為了發(fā)展而關(guān)心創(chuàng)新（Innovation-careforthedevelopment）；（5）為了股東而關(guān)心效益（Profit-careforthestockholders）分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第10頁(yè)10/98什么是分析化學(xué)分析化學(xué)是研究獲取物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息方法學(xué)及相關(guān)理論與技術(shù)科學(xué)。分析化學(xué)是化學(xué)一個(gè)分支。分析化學(xué)基礎(chǔ)：化學(xué)基本理論和試驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，并吸收物理、生物、統(tǒng)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等方面知識(shí)以充實(shí)其本身內(nèi)容，從而處理科學(xué)、技術(shù)所提出各種分析問題。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第11頁(yè)11/98

AnalyticalChemistryisasciencedisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.

——EECSDAC

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第12頁(yè)12/98分析化學(xué)主要研究問題物質(zhì)中含有哪些元素和（或）基團(tuán)（定性分析）；每種成份數(shù)量或物質(zhì)純度怎樣（定量分析）；物質(zhì)中原子彼此怎樣聯(lián)結(jié)而成份子和在空間怎樣排列（結(jié)構(gòu)和立體分析）；研究對(duì)象從單質(zhì)到復(fù)雜混合物和大分子化合物，從無(wú)機(jī)物到有機(jī)物，從低分子量到高分子量（如107個(gè)原子質(zhì)量單位）樣品能夠是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)稱樣質(zhì)量能夠是100克以上或毫克以下分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第13頁(yè)13/98分析化學(xué)發(fā)展歷程分析化學(xué)三個(gè)促進(jìn)40-50年代材料科學(xué)發(fā)展------材料分析化學(xué)60-70年代環(huán)境科學(xué)發(fā)展------環(huán)境分析化學(xué)80-90年代生命科學(xué)發(fā)展-----生命過程相關(guān)分析化學(xué)與生命過程相關(guān)分析方法排名：色譜（液相色譜HPLC，氣相色譜GC，電泳色譜CE）、質(zhì)譜（包含色質(zhì)聯(lián)用LC-MS，GC-MS，MS-MS等）、電化學(xué)分析、紅外光譜分析分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第14頁(yè)14/98新世紀(jì)分析化學(xué)所面臨任務(wù)更高靈敏度，更低檢出限愈加好選擇性，更少基本干擾更高準(zhǔn)確度，愈加好精密度更高分析速度，更高自動(dòng)化速度更完善多元素同時(shí)檢測(cè)能力更完善可信形態(tài)分析更小樣品量要求而且實(shí)現(xiàn)微損或無(wú)損分析原位，活體，實(shí)時(shí)分析遠(yuǎn)程遙測(cè)，極端或特殊環(huán)境中分析高分辨成象分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第15頁(yè)15/98分析化學(xué)主要發(fā)展方向生物分析環(huán)境分析過程分析表面分析大分子表征化學(xué)圖象無(wú)損分析單細(xì)胞分析單分子單聚集體分析教育，定性，傳感器，固定化接口分離技術(shù)儀器和計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)化學(xué)計(jì)量學(xué)在線分析原位分析實(shí)時(shí)分析活體分析自動(dòng)化，微型化新原理，新技術(shù)，新儀器分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第16頁(yè)16/98分析化學(xué)前沿分析化學(xué)目標(biāo)和任務(wù)提供分析對(duì)象分析數(shù)據(jù)，從分析數(shù)據(jù)中獲取有用信息分析化學(xué)特征經(jīng)過利用物理、化學(xué)、生物、電子等領(lǐng)域新結(jié)果建立表征測(cè)量新方法、新技術(shù)分析化學(xué)基本要素理論新、方法新、儀器新、樣品新分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第17頁(yè)17/98分析化學(xué)已發(fā)展成為分析科學(xué)

吸收了大量物理方法、生物學(xué)方法、電子學(xué)和信息科學(xué)方法，發(fā)展成為分析科學(xué)，應(yīng)用范圍也大大拓寬

分析方法十化：微型化芯片化、仿生化、在線化、實(shí)時(shí)化(realtime)、原位化(insitu)，在體化(invivo)、智能化信息化，高靈敏化，高選擇性化，單原子化和單分子化單分子光譜、單分子檢測(cè)，搬運(yùn)和調(diào)控技術(shù)受到重視分離和分析方法連用，合成和分離方法連用，合成、分離和分析方法三連用分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第18頁(yè)18/98美國(guó)化學(xué)家專業(yè)分布分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第19頁(yè)19/98分析化學(xué)發(fā)展新變革因?yàn)樯茖W(xué)、環(huán)境科學(xué)、新材料等科學(xué)發(fā)展要求，和生物技術(shù)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)引入，使分析化學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新境界如分析研究對(duì)象越來(lái)越多地選擇了DNA、蛋白質(zhì)、手性藥品和環(huán)境毒物等生命活性相關(guān)物質(zhì)分析研究體系由簡(jiǎn)單體系轉(zhuǎn)向復(fù)雜體系分析研究層次已進(jìn)入單細(xì)胞、單分子水平和立體構(gòu)象分析研究區(qū)間已由主體延伸至表面、微區(qū)及形態(tài)分析研究方法除發(fā)展各類儀器分析伎倆外，開始較多地研究酶和免疫學(xué)等生物化學(xué)方法分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第20頁(yè)20/98生命科學(xué)向分析化學(xué)家提出課題多肽、核酸、蛋白、多糖、寡糖等生物大分子分析（包含含量、組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)等）生物藥品分析（基因藥品質(zhì)量控制、藥品體內(nèi)分布、藥品代謝過程、藥品代謝形態(tài)、藥品藥效等超微量、超痕量生物活性物質(zhì)分析（單細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)傳遞物質(zhì)、單細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)等，抵達(dá)10-15G在線臨床分析和生物過程控制分析分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第21頁(yè)21/98分析化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)深入提升分析化學(xué)方法靈敏度研究處理復(fù)雜體系分離、富集及提升方法選擇性擴(kuò)展取得時(shí)空多維信息方法研究開展形態(tài)分析、表面分析及微環(huán)境分析生物大分子及生物活性物質(zhì)表征與測(cè)定非破壞性檢測(cè)、遙測(cè)及過程分析用于分析檢測(cè)新原理提出及新型分析儀器研究本學(xué)科

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第22頁(yè)22/98我國(guó)近期分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展方向高選擇性簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏分子識(shí)別方法痕量活性物質(zhì)在體、原位、實(shí)時(shí)分析；單分子與單原子檢測(cè)分析多元、多維聯(lián)合分離分析及數(shù)據(jù)處理技術(shù)；復(fù)雜體系（包含環(huán)境體系、生物體系、復(fù)方中醫(yī)藥等）內(nèi)主要化學(xué)物質(zhì)采樣、分離與檢測(cè)表面、微區(qū)、形態(tài)和結(jié)構(gòu)分析研究以及化學(xué)成像芯片分析化學(xué)和分析儀器微型化等尤其勉勵(lì)研究領(lǐng)域原位、活體、瞬時(shí)、多維和動(dòng)態(tài)分析復(fù)雜體系（包含環(huán)境體系、生物體系、復(fù)方中醫(yī)藥等）內(nèi)主要化學(xué)物質(zhì)采樣、分離與分析新原理、新技術(shù)基礎(chǔ)研究。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第23頁(yè)23/98分析化學(xué)熱點(diǎn)勉勵(lì)面向生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、新材料科學(xué)問題中相關(guān)分析化學(xué)問題勉勵(lì)將數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、儀表電子學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等學(xué)科新概念、新成就引入分析化學(xué)方面研究勉勵(lì)和支持分析檢測(cè)新原理、新方法和新技術(shù)探索研究分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第24頁(yè)24/98當(dāng)代分析和經(jīng)典分析對(duì)比分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第25頁(yè)25/98氯化鈉偏振硼電子云紅磷微米砷化鋏隧道掃描圖分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第26頁(yè)26/98分析化學(xué)前沿領(lǐng)域之一-----？新靈感來(lái)自充滿活力創(chuàng)造者，新方法來(lái)自試驗(yàn)需求分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第27頁(yè)27/98新時(shí)期分析化學(xué)幾個(gè)熱門領(lǐng)域納米技術(shù)半導(dǎo)體激光器近紅外光譜法化學(xué)發(fā)光和電生化學(xué)發(fā)光分析法仿生技術(shù)生物芯片技術(shù)光譜視網(wǎng)膜技術(shù)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第28頁(yè)28/98分析化學(xué)前沿領(lǐng)域之一-----光譜分析原子光譜--（原子發(fā)射光譜、X射線熒光光譜、原子吸收光譜、原子熒光光譜）ICP技術(shù)使用靈敏度高PG級(jí)分子光譜--UV-可見分光廣光度增穩(wěn)、增敏、增溶、多元配合物、多組分紅外光譜分析FT-IR、LASERSOURCECHEMOMETRICMETHODS、NEARINFRAC、化學(xué)發(fā)光分析和生物發(fā)光分析--生命科學(xué)、免疫學(xué)上應(yīng)用激光光譜與傳統(tǒng)方法結(jié)合組成了高靈敏度檢測(cè)儀器分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第29頁(yè)29/98儀器分析前沿之一---色譜技術(shù)色譜技術(shù)在儀器分析方面仍是發(fā)展主要關(guān)鍵技術(shù)之一色譜技術(shù)包含：氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)、薄層色譜(TLC)、超臨界流體色譜(SFC)以及諸如氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)等一類聯(lián)用技術(shù)意在表明色譜技術(shù)和其它儀器分析技術(shù)一樣是與時(shí)俱進(jìn)，而且和當(dāng)代生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和醫(yī)藥科學(xué)相互促進(jìn)新理論出現(xiàn)對(duì)于全部色譜分析科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有極大促進(jìn)作用分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第30頁(yè)30/98毛細(xì)管電泳(capillaryelectrophoresis,CE)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，每次電泳分離后無(wú)須從板上刮去用過凝膠簡(jiǎn)便進(jìn)樣及充液無(wú)須靈巧手工操作采取密集陣列毛細(xì)管，可進(jìn)行大規(guī)模DNA測(cè)序分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第31頁(yè)31/98毛細(xì)管電泳中各組分差速運(yùn)動(dòng)圖示分離度計(jì)算CZE遷移時(shí)間計(jì)算理論塔板數(shù)計(jì)算分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第32頁(yè)32/98陣列毛細(xì)管電泳四色平面聚焦熒光掃描系統(tǒng)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第33頁(yè)33/98分析化學(xué)前沿領(lǐng)域之一-----電化學(xué)分析微電機(jī)伏安技術(shù)--電機(jī)微小、掃描速度快、可抵達(dá)超微量檢測(cè)化學(xué)傳感器---生物傳感器、仿生生物傳感光譜電化學(xué)---在光譜和波譜方法與電化學(xué)分析方法結(jié)合生物電分析化學(xué)---分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第34頁(yè)34/98酶?jìng)鞲衅鹘M織傳感器微生物傳感器免疫傳感器場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器生物傳感器分類分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第35頁(yè)35/98生物傳感器原理

含有生物效能分子識(shí)別（如酶，抗原和抗體，結(jié)合蛋白質(zhì)，植物凝血素，激素受體）同時(shí)產(chǎn)生可供換能器靈敏地檢測(cè)到物理化學(xué)改變信號(hào)，從而分析出對(duì)應(yīng)物質(zhì)含有識(shí)別效能分子生物功效物質(zhì)固化信號(hào)轉(zhuǎn)換電流型電位型分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第36頁(yè)36/98酶?jìng)鞲衅魇疽鈭D分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第37頁(yè)37/98確定目標(biāo)探針設(shè)計(jì)芯片優(yōu)化數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫(kù)查詢公共數(shù)據(jù)庫(kù)專用數(shù)據(jù)庫(kù)基因芯片數(shù)據(jù)庫(kù)雜交檢測(cè)圖象生物分子信息管理數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)可視化圖象處理基因芯片數(shù)據(jù)流動(dòng)過程分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第38頁(yè)38/98儀器分析發(fā)展趨勢(shì)綜合科學(xué)技術(shù)發(fā)覺和相關(guān)學(xué)科原理，創(chuàng)新新型分析儀器依據(jù)科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐需要，建立新型分析方法制訂新質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)儀器分析發(fā)展總趨勢(shì)---智能化、微型化、痕量超痕量、原位無(wú)損、快速在線分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第39頁(yè)39/98儀器創(chuàng)新主要性儀器是認(rèn)識(shí)世界工具這是相對(duì)機(jī)器是改造世界工具而言，而改造世界是以認(rèn)識(shí)世界為基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)世界有兩個(gè)方面，一是探索自然規(guī)律，積累科學(xué)知識(shí)；二是對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)了解，用以指導(dǎo)生產(chǎn)認(rèn)識(shí)世界和改造世界同等主要，而且認(rèn)識(shí)世界往往是改造世界先導(dǎo)，所以儀器與機(jī)器也同等主要，在一定條件下，儀器也是生產(chǎn)物質(zhì)先導(dǎo)歷史上許多主要儀器科研結(jié)果經(jīng)常會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)力水平飛躍分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第40頁(yè)40/98儀器創(chuàng)新作用和地位先進(jìn)科學(xué)儀器設(shè)備既是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新前提，也是創(chuàng)新研究主體內(nèi)容之一和創(chuàng)新成就主要表示形式科學(xué)儀器創(chuàng)新是知識(shí)創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新組成部分發(fā)展科學(xué)儀器設(shè)備應(yīng)該視為國(guó)家戰(zhàn)略分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第41頁(yè)41/98儀器創(chuàng)新在科研中作用科學(xué)儀器是從事科學(xué)研究物質(zhì)伎倆，科研之成敗決定于探測(cè)試驗(yàn)方法和儀器有些科研工作能夠用現(xiàn)成商品儀器來(lái)完成，這時(shí)對(duì)儀器配置，能夠認(rèn)為是技術(shù)條件后勤工作用儀器裝備創(chuàng)新開發(fā)來(lái)處理科研和生產(chǎn)中關(guān)鍵問題，探索研究試驗(yàn)方法和儀器設(shè)備研制，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，首先要靠科學(xué)儀器儀表去認(rèn)識(shí)世界分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第42頁(yè)42/98儀器分析是信息源頭技術(shù)儀器分析是一個(gè)信息搜集過程，起著不可或缺信息源作用儀器是信息時(shí)代信息獲取——處理——傳輸鏈條中源頭技術(shù)沒有儀器，就不能獲取生產(chǎn)、科研、環(huán)境、社會(huì)等領(lǐng)域中全方位信息，進(jìn)入信息時(shí)代將是不可能信息技術(shù)由測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成測(cè)量技術(shù)則是關(guān)鍵和基礎(chǔ)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第43頁(yè)43/98科學(xué)儀器發(fā)展已成為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)達(dá)國(guó)家中科學(xué)儀器發(fā)展，已從自發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)入到有意識(shí)、有目標(biāo)政府行為上來(lái)美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家早已制訂各自發(fā)展戰(zhàn)略并鎖定目標(biāo)，專門投入，以加速原創(chuàng)性儀器創(chuàng)造，轉(zhuǎn)移(化)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

發(fā)達(dá)國(guó)家憑借其先進(jìn)科學(xué)研究水平，長(zhǎng)久高技術(shù)貯備，廣泛占領(lǐng)世界市場(chǎng)基礎(chǔ)，強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)與軍事實(shí)力分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第44頁(yè)44/98當(dāng)代科學(xué)對(duì)儀器分析發(fā)展要求對(duì)當(dāng)代分析儀器需求研制面向任務(wù)，基于新原理、新技術(shù)以及由新理念（儀器=D/A(A/D)+CPU+software）指導(dǎo)含有一流水平新型分析儀器當(dāng)今科學(xué)儀器技術(shù)最引人注目標(biāo)發(fā)展是在生物、醫(yī)學(xué)、材料、航天、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防等直接關(guān)系到人類生存和發(fā)展很多領(lǐng)域中分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第45頁(yè)45/98儀器分析趨勢(shì)科學(xué)研究尺度深入到介觀(納米)和微觀能確定分析對(duì)象中元素、基團(tuán)和含量能回答原子價(jià)態(tài)、分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)、固體結(jié)晶形態(tài)、短壽命反應(yīng)中間產(chǎn)物狀態(tài)和生命化學(xué)物理進(jìn)程中激發(fā)態(tài)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第46頁(yè)46/98儀器分析趨勢(shì)能提供空間分析數(shù)據(jù)，且可作表面、內(nèi)層和微區(qū)分析，甚至三維立體掃描分析和時(shí)間分辨數(shù)據(jù)發(fā)展高分辨率、高選擇性、高靈敏度活體動(dòng)態(tài)研究技術(shù)、原位技術(shù)、非接觸(無(wú)損)測(cè)定技術(shù)等成為趨勢(shì)發(fā)展超快時(shí)間分辨和超高空間分辨技術(shù)成為儀器發(fā)展新追求目標(biāo)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第47頁(yè)47/98儀器分析趨勢(shì)研究對(duì)象和過程，從靜態(tài)轉(zhuǎn)入動(dòng)態(tài)國(guó)際上正在大力發(fā)展集采樣、樣品處理(制作)、自動(dòng)檢測(cè)分析和結(jié)果輸出于一身流程分析系統(tǒng)；發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)時(shí)研究伎倆分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第48頁(yè)48/98儀器分析趨勢(shì)儀器研制和生產(chǎn)趨向智能化、微型化、集成化、芯片化、系統(tǒng)工程化利用當(dāng)代微制造技術(shù)(光、機(jī)、電)、納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)理論、仿生學(xué)原理、新材料等高新技術(shù)發(fā)展新型科學(xué)儀器己成為主流微型全化學(xué)分析系統(tǒng)、微型試驗(yàn)室、生物芯片、芯片試驗(yàn)室等分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第49頁(yè)49/98儀器分析趨勢(shì)測(cè)試儀器網(wǎng)絡(luò)化儀器自動(dòng)化，智能化水平提升，多臺(tái)儀器聯(lián)網(wǎng)已推廣應(yīng)用，虛擬儀器、三維多媒體等新技術(shù)開始實(shí)用化Internet網(wǎng)，儀器用戶之間可異地交換信息和瀏覽，廠商能直接與異地用戶交流，能及時(shí)完成如儀器故障診療、指導(dǎo)用戶維修或交換新儀器改進(jìn)數(shù)據(jù)、軟件升級(jí)等工作儀器操作過程愈加簡(jiǎn)化，功效更換和擴(kuò)張愈加方便網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)(儀器)是今后測(cè)試技術(shù)發(fā)展必定分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第50頁(yè)50/98儀器分析新成就MassSensors企業(yè)推出微型質(zhì)譜儀，重不到2千克，可測(cè)質(zhì)量數(shù)在1-200任何氣體。其關(guān)鍵部件(包含離子源、質(zhì)量分析器和檢測(cè)器)價(jià)格不到500美元微型化抵達(dá)及至，就是所謂“Lab-on-a-chip”或“μ-TAS”(微型全分析系統(tǒng))μ-TAS已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究和開發(fā)重點(diǎn)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第51頁(yè)51/98

電化學(xué)發(fā)光法可用于各種體液(血清、血漿、全血、尿等)分析而不需作任何樣品前處理可作活體細(xì)胞中分子氧監(jiān)測(cè)納米光學(xué)傳感器用于制做多層芯片試驗(yàn)室膜門(分子門)技術(shù)檢出限可達(dá)10個(gè)病原體定量生物芯片試驗(yàn)室(帶微流控系統(tǒng))可作三維化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究FT-IR化學(xué)成像技術(shù)各式各樣磁珠富集分離技術(shù)用于微流控系統(tǒng)和體內(nèi)給藥單孔膜新型膜進(jìn)樣質(zhì)譜法儀器分析新成就分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第52頁(yè)52/98儀器分析新成就蛋白質(zhì)組學(xué)芯片可大量生產(chǎn)并可獲高深寬比微通道新型芯片試驗(yàn)室聚合物材料新型掃描電化學(xué)顯微鏡生物學(xué)芯片(biology-on-a-chip)lab-on-a-bead新型單細(xì)胞分析方法多?；瘜W(xué)成像光譜儀二維異光譜相關(guān)分析開路(open-path)紅外光譜法炬內(nèi)蒸發(fā)ICP進(jìn)樣系統(tǒng)新型通用SPR化學(xué)和生物傳感器波加熱GC爐技術(shù)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第53頁(yè)53/98儀器分析新成就離心逆流色譜法液晶分析應(yīng)用微腔電極過程分析用中辨率NMR譜儀傅立葉變換離子盤旋共振質(zhì)語(yǔ)法紅外腔衰蕩光譜法掃描微波顯鏡雙光子熒光成像連續(xù)監(jiān)測(cè)用膜萃取術(shù)超光譜成像技術(shù)集成紅外成像顯微鏡電注入分析分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第54頁(yè)54/98儀器分析新成就微型FTIR系統(tǒng)超快速GC有機(jī)蒸氣實(shí)時(shí)微分析系統(tǒng)全基因組分析系統(tǒng)用于疾病早期診療超靈敏溶液相單分子和單納米粒子檢測(cè)一次性小管固相萃取傅立葉變換微波譜儀非水溶劑芯片驗(yàn)室電化學(xué)調(diào)制波導(dǎo)干涉計(jì)

雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜法

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第55頁(yè)55/98儀器分析新成就用噴墨技術(shù)制生物芯片基因傳感器芯片ppq水平分析技術(shù)手持式FRIR儀現(xiàn)場(chǎng)分析用道分光光度計(jì)水中農(nóng)藥檢測(cè)新技術(shù)BOD連續(xù)監(jiān)測(cè)儀分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第56頁(yè)56/98儀器研制地位在諾貝爾物理和化學(xué)獎(jiǎng)中大約有四分之一是屬于測(cè)試方法和儀器創(chuàng)新電子顯微鏡質(zhì)譜技術(shù)CT斷層掃描儀X射線物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析儀光學(xué)相村顯微鏡掃描隧道顯微鏡分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第57頁(yè)57/98農(nóng)產(chǎn)品與食品安全檢測(cè)中分析技術(shù)在世界人口急劇膨脹今天，合理使用農(nóng)藥能夠提升糧食產(chǎn)量，但過量使用會(huì)造成嚴(yán)重環(huán)境污染，并造成許多遺傳疾病因?yàn)檗r(nóng)藥在食品中殘留超標(biāo)而造成中毒事件時(shí)有發(fā)生在食品安全這個(gè)全球關(guān)注熱點(diǎn)問題中，怎樣快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)副產(chǎn)品中殘留農(nóng)藥問題就成為了重中之重問題

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第58頁(yè)58/98食品中農(nóng)藥殘留分析存在困難樣品基質(zhì)背景復(fù)雜前處理過程繁瑣需要花費(fèi)較多時(shí)間被測(cè)成份濃度較低分析儀器定性能力受到限制、儀器檢測(cè)靈敏度不夠等一系列問題怎樣處理這些問題，滿足當(dāng)前越來(lái)越嚴(yán)格法規(guī)要求，是許多分析工作者研究方向

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第59頁(yè)59/98食品農(nóng)藥殘留分析樣品凈化---選擇簡(jiǎn)練、有效樣品處理方法，能夠得到事半功倍效果慣用樣品制備方法包含：

1.溶劑萃取法：

2.柱層析法：

3.SPE固相萃取法：

4.SFC超臨界流體色譜法：

5.SPME無(wú)溶劑固相萃取法：

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第60頁(yè)60/98食品農(nóng)藥殘留分析--提升儀器檢出能力

提升儀器檢測(cè)有機(jī)農(nóng)藥能力方法包含免疫法HPLC法GC選擇性檢測(cè)方法多級(jí)質(zhì)譜分析法等。

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第61頁(yè)61/98農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀器進(jìn)展1.使用選擇性氣相色譜檢測(cè)器對(duì)含氯農(nóng)藥使用電子捕捉檢測(cè)器（ECD）對(duì)含硫、磷、氮農(nóng)藥使用脈沖式火焰光度檢測(cè)器（PFPD）對(duì)含氮、含磷農(nóng)藥使用氮磷檢測(cè)器（TSD）對(duì)含硫、含磷農(nóng)藥使用脈沖式火焰光度檢測(cè)器（FPD）或火焰光度檢測(cè)器。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第62頁(yè)62/982.使用衍生化方法方式改進(jìn)被測(cè)物揮發(fā)性能及色譜行為提升檢出限但會(huì)將大量衍生化試劑帶入色譜系統(tǒng)，加速色譜柱效降低過程。

3.使用質(zhì)譜儀對(duì)被測(cè)物進(jìn)行定性分析經(jīng)過四極桿質(zhì)譜儀選擇離子檢測(cè)（SIM）離子阱技術(shù)選擇離子儲(chǔ)存技術(shù)（SIS）對(duì)鹵代化合物采取NCI技術(shù)、對(duì)低含量、背景干擾嚴(yán)重難以定性分析化合物分子采取串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）方式分析，能夠取得很好檢測(cè)效果。

農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀器進(jìn)展分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第63頁(yè)63/98分析新技術(shù)串聯(lián)質(zhì)譜（MSMS）分析技術(shù)尤其適適用于分析背景干擾嚴(yán)重、定性困難、樣品組份含量很低情況其主要特點(diǎn)是在提升分析能力基礎(chǔ)上提供足夠結(jié)構(gòu)信息，用于結(jié)構(gòu)定性液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展，為分析判定難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定化合物結(jié)構(gòu)提供了非常有用數(shù)據(jù)。近年來(lái)逐步被世界各國(guó)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于仲裁分析。

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第64頁(yè)64/98生物芯片技術(shù)生物芯片是當(dāng)代微加工技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)晶是含有一定生物功效微晶片結(jié)構(gòu)在生命科學(xué)儀器中最常見兩種生物芯片，以及它們制作過程、檢測(cè)方法、用途和發(fā)展前景分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第65頁(yè)65/98核磁共振分析技術(shù)在過去50年中，核磁共振技術(shù)已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛一個(gè)分析測(cè)量工具因?yàn)楹袥]有侵入、無(wú)破壞和測(cè)量信息豐富等很多優(yōu)點(diǎn)，核磁共振技術(shù)對(duì)于生命科學(xué)研究工作者極具吸引力。核磁共振技術(shù)已經(jīng)滲透到生命科學(xué)領(lǐng)域多個(gè)學(xué)科分支，顯示出了良好應(yīng)用前景分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第66頁(yè)66/98熒光流式細(xì)胞分析技術(shù)流式細(xì)胞術(shù)是一個(gè)對(duì)流動(dòng)液體中排成單列細(xì)胞逐一進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)，經(jīng)過檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)細(xì)胞光散射和熒光信號(hào)，進(jìn)而測(cè)定細(xì)胞大小、形狀、DNA、RNA、表面受體、酶活性、膜通透性和鈣流量在癌癥和愛滋病研究、新藥開發(fā)、干細(xì)胞和基因治療、遺傳學(xué)、家畜性別選擇、農(nóng)作物新品種開發(fā)等方面都有廣泛應(yīng)用。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第67頁(yè)67/98熒光流式細(xì)胞分析技術(shù)將該技術(shù)與近年發(fā)展起來(lái)熒光染料編碼微球技術(shù)相結(jié)合，則成為一個(gè)能夠與生物芯片技術(shù)相媲美多組分同時(shí)分析技術(shù)采取微流控芯片技術(shù)和發(fā)光半導(dǎo)體量子點(diǎn)編碼微球技術(shù)，深入改進(jìn)了方法適用性，一些主要性能甚至超出了生物芯片技術(shù)，有望從研究試驗(yàn)室逐步進(jìn)入臨床試驗(yàn)室，最終進(jìn)入病房和尋常百姓家，成為防病、診療和監(jiān)護(hù)病人主要伎倆。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第68頁(yè)68/98變溫超高真空掃描探針顯微鏡掃描隧道顯微鏡(STM)是一個(gè)能夠在實(shí)空間觀察到原子級(jí)分辨率圖像試驗(yàn)儀器，且發(fā)展出許多衍生儀器，如原子力顯微鏡(AFM)、掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(SNOM)等，統(tǒng)稱為掃描探針顯微鏡(SPM)大多數(shù)STM是在室溫條件下工作，不能實(shí)時(shí)觀察樣品隨溫度改變情況新開發(fā)變溫超高真空掃描探針顯微鏡(VTUHVSPM)，它包含STM和AFM兩部分，能夠在25K～1100K之間對(duì)樣品成像分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第69頁(yè)69/98三級(jí)四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀

現(xiàn)在伴隨分析要求不停提升，一級(jí)質(zhì)譜已經(jīng)逐步不能滿足使用要求，人們更多地把目光投向了多級(jí)串聯(lián)質(zhì)譜初，瓦里安企業(yè)成功地購(gòu)進(jìn)了著名質(zhì)譜生產(chǎn)廠----美國(guó)Bear企業(yè)，開發(fā)出四極桿式1200L三級(jí)四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，從而把臺(tái)式串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)向前推進(jìn)了一大步，使儀器價(jià)格降低了近二分之一，從而使瓦里安企業(yè)成為臺(tái)式色質(zhì)聯(lián)用儀主要生產(chǎn)廠家分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第70頁(yè)70/98MS/MS用途（1）復(fù)雜基體中微量待測(cè)物測(cè)定，采取MS/MS可輕松方便得得到必定結(jié)果（2）待測(cè)物深入確認(rèn)，如一級(jí)質(zhì)譜圖無(wú)法區(qū)分化合物分析（3）同分異構(gòu)體區(qū)分分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第71頁(yè)71/98MS/MS特點(diǎn)2．配置了全部電離源電子電離EI

/

正化學(xué)電離PCI

/

負(fù)化學(xué)電離NCI

如此多電離源確保了全部樣品各種從簡(jiǎn)單常規(guī)分析到極其復(fù)雜研究級(jí)分析3．可簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)LC/MS/MS到GC/MS/MS只需要配置一臺(tái)LC和接口，就能夠馬上從高性能GC/MS/MS轉(zhuǎn)換為另一套高性能LC/MS/MS4．采取六極桿作前過濾，有效地提升了過濾效率，保護(hù)了真空系統(tǒng)5．CP3800獨(dú)一無(wú)二3通道同時(shí)分析功效分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第72頁(yè)72/98質(zhì)譜在肽和蛋白分析中應(yīng)用質(zhì)譜已成為肽和蛋白分析主要工具主要?dú)w功于一些軟電離技術(shù)應(yīng)用電噴霧(ESI)基體輔助激光解吸電離(MALDI)生物大分子多為極性、難揮發(fā)化合物，不易氣化，用傳統(tǒng)質(zhì)譜無(wú)法測(cè)定。但伴隨新離子化技術(shù)廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已能高效地電離一些完整或片斷大分子生物聚合物，從而進(jìn)行質(zhì)譜測(cè)定。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第73頁(yè)73/98基體輔助激光解吸電離(MALDI)以有紫外吸收小分子晶體為基體，將待測(cè)物與基體相結(jié)合，可檢測(cè)帶電生物分子離子在所采取激光波長(zhǎng)下，基體對(duì)激光有較強(qiáng)吸收，而待測(cè)物對(duì)激光只有弱吸收當(dāng)激光打在基體晶體時(shí)，聚集能量加熱晶體，快速加熱造成基體晶體升華而將非揮發(fā)性待測(cè)物釋放到氣相中?；w在待測(cè)物離子化過程中還起著質(zhì)子化或去質(zhì)子化試劑作用基體引進(jìn)激光解吸技術(shù)前，只有低分子量化合物能被完整引入氣相；對(duì)于高分子量化合物，則無(wú)法處理其氣化問題。基體加入使除待測(cè)物—基體外分子間相互作用降低，降低了解吸能，處理了大分子氣化問題。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第74頁(yè)74/98新型質(zhì)譜在肽和蛋白分析中應(yīng)用--測(cè)序

質(zhì)譜已成為對(duì)小量肽和蛋白進(jìn)行測(cè)序有效工具。蛋白梯形測(cè)序(proteinladdersequencing)原理①

使用少許鏈終止劑，進(jìn)行快速分步降解，在人為控制下產(chǎn)生一系列肽段，其中每個(gè)肽段于下一個(gè)之間只相差一個(gè)殘基；②

用MALDI-TOF(飛行時(shí)間)-MS讀出肽段信息。用此方法可在磷酸肽中定位磷酸絲氨酸殘基。

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第75頁(yè)75/98用HCl將肽部分水解后用MALDI-TOFMS分析，可快速取得與序列相關(guān)肽圖合成肽在110℃用3mol.L-1HCl處理5min后，氨基酸從C-端和/或N-端釋放出，其量足夠用于驗(yàn)證肽指認(rèn)過程-20℃時(shí)將多肽置全氟?；狒?0～60min，使分子從C-端次序發(fā)生化學(xué)降解。測(cè)量C-端被截?cái)喈a(chǎn)物混合物FABMS后，只需計(jì)算分子離子間質(zhì)量差，就可測(cè)出C-端序列用LC/ESI-MS時(shí)，用新Edman試劑，可將檢出限降至nmol范圍用此法可對(duì)HPLC洗脫出40S人體核糖體亞單元中全部蛋白進(jìn)行判定

新型質(zhì)譜在肽和蛋白分析中應(yīng)用--測(cè)序

分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第76頁(yè)76/98細(xì)胞和病毒分析對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行直接化學(xué)分析越來(lái)越受重視用毛細(xì)管電泳/電噴霧離子化傅立葉變換離子盤旋共振質(zhì)譜法(CE/ESI-FTICR)分析直接從一個(gè)小完整活細(xì)胞群(5～10個(gè))中得到蛋白是可行。選人體紅細(xì)胞作模型體系，從10個(gè)人體紅細(xì)胞(4.5molHb)中得到血紅蛋白(Hb)r-和r-鏈高分辨率質(zhì)譜(平均分辨率>45000),此譜圖是在線取得用CE/MS分析判定混合物中生物分子，用付立葉變換質(zhì)譜儀(FT-MS)研究了8～29ku蛋白，進(jìn)樣量為10-18mol，分辨率約60000，分子量誤差小于1u用從人體血液中粗略分離樣品，測(cè)出碳酸酐酶分子量為28780.6u(計(jì)算值28780.4u)，只占單個(gè)血紅細(xì)胞總蛋白質(zhì)質(zhì)量1%分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第77頁(yè)77/98質(zhì)譜分析展望用MALDI-TOFMS經(jīng)過與已經(jīng)有參考譜圖比較或與已知細(xì)菌培養(yǎng)液進(jìn)行共同分析而對(duì)整個(gè)細(xì)菌進(jìn)行判定用IR/MALDI-TOFMS分析凍干蛋白、風(fēng)干蛋白溶液或分子量小于30ku蛋白晶體時(shí)，沒有添加其它基體而取得成功質(zhì)譜已成為肽和蛋白分析主要工具，因?yàn)镋SI和MALDI等軟電離技術(shù)應(yīng)用，可快速、準(zhǔn)確地測(cè)定生物大分子。因?yàn)樗旧韮?yōu)勢(shì)，相信它在肽和蛋白研究中會(huì)發(fā)揮更大作用。分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第78頁(yè)78/98分析技術(shù)進(jìn)展---熱分析進(jìn)展

熱分析領(lǐng)域新儀器和方法發(fā)展趨勢(shì)是新技術(shù)進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域延伸樣品重量降低，擴(kuò)散和滲透到生產(chǎn)線，使用計(jì)算機(jī)和機(jī)器入在DSC，DTA領(lǐng)域一個(gè)進(jìn)展是調(diào)制式示差掃描量熱儀、熱分析儀，它在傳統(tǒng)DSC線性加熱或冷卻基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)正弦溫度加熱速率，再利用傅里葉轉(zhuǎn)換不停地對(duì)調(diào)幅熱流進(jìn)行計(jì)算，從而得到比傳統(tǒng)DSC更多信息，如總熱流、調(diào)幅熱流、可逆熱流、不可逆熱流及熱容含有高靈敏度和高分辨率，填補(bǔ)丁傳統(tǒng)DSC不能同時(shí)具備高靈敏度和高分辨率不足分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第79頁(yè)79/98熱分析進(jìn)展熱分析儀與其它儀器專長(zhǎng)和功效相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)用分析，擴(kuò)大分析內(nèi)容，是當(dāng)代熱分析儀發(fā)展一個(gè)趨勢(shì)熱重分析儀與近紅外分析儀，色譜儀，質(zhì)譜儀聯(lián)用等。另外值得一提是同時(shí)聯(lián)用技術(shù)在程序控溫下，對(duì)同一試樣同時(shí)采取兩種或各種分析技術(shù)進(jìn)行分析，近期發(fā)展有紫外-可見光示差掃描熱卡量熱儀(DPC)、微調(diào)制熱分析儀及微熱機(jī)械儀等。微調(diào)制熱分析儀、微熱機(jī)械是原子力顯微鏡與微量調(diào)制熱分析及熱機(jī)械分析技術(shù)相結(jié)合結(jié)果分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第80頁(yè)80/98熱分析進(jìn)展將傳統(tǒng)AFM探針用極微小熱電阻取代，同時(shí)用于加熱及溫度測(cè)量，以AFM分析顯示材料形貌、對(duì)應(yīng)位置熱傳導(dǎo)及熱擴(kuò)散區(qū)域分布和物理性質(zhì)改變顯微鏡分析與熱分析、熱機(jī)械分析相結(jié)合為其在諸如材料科學(xué)、制藥學(xué)、催化劑、薄膜、電子成份、法醫(yī)科學(xué)及生物體系等領(lǐng)域應(yīng)用及研究提供了有力伎倆分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第81頁(yè)81/98熱分析進(jìn)展動(dòng)力學(xué)量熱法是基于溫度調(diào)制方法和絕熱方法發(fā)展起來(lái)，能夠得到動(dòng)力學(xué)熱容數(shù)據(jù)動(dòng)力學(xué)量熱儀已被用于過冷液體慢弛豫研究。自由模式動(dòng)力學(xué)研究方法用于DSC研究中，提供了一個(gè)可靠數(shù)學(xué)表示式來(lái)描述化學(xué)反應(yīng)滴定量熱儀被主要應(yīng)用于四個(gè)主題研究：(1)水溶液中配對(duì)焓和溶質(zhì)-溶質(zhì)相互作用參數(shù)；(2)離子表面活性劑形成膠束解體；(3)蛋白-配體相互作用；(4)高分子吸附劑上被吸附物吸附滴定量熱還被用于一些反應(yīng)熱測(cè)定分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第82頁(yè)82/98熱分析方法應(yīng)用---在材料，化工和炸藥推進(jìn)劑研究中應(yīng)用DSC被用于研究無(wú)機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)松弛過程金屬氧化物和玻璃熱力學(xué)和化學(xué)結(jié)構(gòu)以及多孔材料相轉(zhuǎn)變材料防火性測(cè)試及氣體性質(zhì)研究，DSC非常適合熱硬化性粉末涂料性質(zhì)測(cè)定，二者被認(rèn)為是完美搭配熱分析方法還被用于黑色物質(zhì)(碳、焦碳和活性炭)分析研究有機(jī)添加劑對(duì)水泥水合特征改變熱分析方法是研究高能材料尤其是推進(jìn)劑穩(wěn)定性最主要最有前途工具之一，被用于推進(jìn)劑反應(yīng)性、反應(yīng)機(jī)理、儲(chǔ)存時(shí)間以及炸藥安全性等研究分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第83頁(yè)83/98熱分析方法應(yīng)用---有機(jī)化學(xué)不一樣構(gòu)型己二醇乙酰化反應(yīng)量熱研究有機(jī)隨機(jī)網(wǎng)狀物中向列型相到各向同性相轉(zhuǎn)變利用熱分析方法能夠測(cè)定反應(yīng)生成焓、活化能以及晶格能、張力能等熱力學(xué)數(shù)據(jù)由DSC曲線測(cè)定有機(jī)反應(yīng)活化能熱分析儀被用于合成條件控制。熱分析方法還被用于新合成產(chǎn)物表征以及多組份有機(jī)物質(zhì)純度測(cè)定分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第84頁(yè)84/98熱分析方法應(yīng)用---高分子聚合物在高分子領(lǐng)域，DSC、DTA已成為表征合成高分子常規(guī)伎倆用于高分子性質(zhì)研究，如聚酯熱力學(xué)、高分子填充物和有機(jī)酸相互作用、富有稀土化合物高分子性質(zhì)、氧化誘導(dǎo)時(shí)間、細(xì)菌共聚多酯性質(zhì)、工業(yè)乳劑聚合及聚合物上一些無(wú)機(jī)和有機(jī)離子離子交換熱化學(xué)利用光差示掃描量熱計(jì)還能夠檢測(cè)高分子聚合效率分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第85頁(yè)85/98熱分析方法應(yīng)用---物理化學(xué)量熱技術(shù)，尤其是浸入和流體吸附量熱法，氣體吸附微量量熱法在表面化學(xué)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用用于評(píng)價(jià)不一樣碳材料化學(xué)性質(zhì)(表面性質(zhì)、親水/疏水性、酸/堿性)和物理性質(zhì)(表面積、孔徑分布等)研究金屬纖維，真空蒸發(fā)膜和單晶吸附性質(zhì)基于PEO，LiI和高表面無(wú)機(jī)氧化物復(fù)合固態(tài)電解液熱性質(zhì)用于超聲試驗(yàn)薄膜反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第86頁(yè)86/98熱分析方法應(yīng)用---物理化學(xué)表面活性劑在固液界面吸附和熱力學(xué)無(wú)機(jī)陰離子交換萃取和吸附反應(yīng)熱荷電金屬氧化物/電解液界面離子吸附熱效應(yīng)混合物界面測(cè)定有機(jī)液體熱可逆性凝膠化結(jié)構(gòu)研究DSC是研究固體熱性質(zhì)最慣用直接測(cè)定方法廣泛用于計(jì)算無(wú)定性材料結(jié)晶過程動(dòng)力學(xué)參數(shù)玻璃態(tài)結(jié)晶氰基金剛烷亞穩(wěn)態(tài)無(wú)定型材料低溫性質(zhì)液晶高壓性質(zhì)以及熱容測(cè)定由掃描和控壓掃描量熱儀可測(cè)定有機(jī)液體和聚合物在寬壓力和溫度范圍內(nèi)熱物理性質(zhì)熱分析方法還是研究相平衡及相圖有力工具分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第87頁(yè)87/98熱分析方法應(yīng)用---生物化學(xué)熱分析法在生物化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用熱分析法被用于研究模型DNA三聯(lián)體和四聯(lián)體穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)及其與小配體相互作用脂雙分子層斜中間相相轉(zhuǎn)變測(cè)定胰島素敏感性抗體分子剖析藥品-DNA相互作肽和磷脂雙分子膜相互作用淀粉酶和相關(guān)酶DSC蛋白質(zhì)穩(wěn)定性熱力學(xué)肌球蛋白和微絲蛋白DSC研究及酵母生長(zhǎng)抑制研究分析化學(xué)研究進(jìn)展課件第88頁(yè)88/98熱分析方法應(yīng)