分析化学学科前沿综述文档汇总

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1、分析化学前沿综述摘要：从70年代末到现在，分析化学正处在第三次大发展时期。分析化学正走向信息时代，计算机时代；生命科学的发展，计算机的发展促进了分析化学的发展。本文主要通过分析化学的分支学科来看分析化学的前沿和热点。关键词：分析化学；分支学科；前沿；热点。1.前言分析化学是目前化学中最活跃的领域之一。分析化学中活跃的领域又在什么地方？从对象来看，与生命科学、环境科学、高技术材料科学有关的分析化学是目前分析化学中最热门的课题。从方法来看，计算机在分析化学中的应用和化学计量学是分析化学中最活跃的领域。分析化

2、学的特点是新方法层出不穷，旧方法不断更新。40年代原子能、半导体材料的发展，物理学、电子学的发展，促进了原子光谱分析的发展。时至今日，这些学科仍然在继续发展，与之有关的分析化学分支学科也在不断发展。因此，对分析化学来说，不一定是新的分支学科发展取代旧的分支学科，而常常是新的不断出现，旧的不断更新。80年代分子光谱分析的发展并不限制原子光谱分析的发展。因而在讨论分析化学前沿时，不但要看到新问题、新学科、新领域，而且要看到目前各分支学科中的新的生长点、新的热点、新的领域。主要从光谱分析，电化学分析，色谱分析

3、，质谱及核磁共振，化学计量学与计算机应用五个方面对分析化学的前沿进行综述。2.光谱分析方面光谱分析一直是分析化学中最富活力的领域。60年代等离子体、傅里叶变换、激光技术的引入，出现了等离子体-原子发射光谱、傅里叶红外光谱（FT-IR）、激光光谱等一系列新方法。70年代检测单个原子的激光共振电离光谱的出现，使光谱分析的灵敏度达到了极限。80年代崛起的等离子体-质谱（ICP-MS）成为更接近“理想的多元素分析方法”，40多种元素检出限达到10—60pg/ml。X-射线荧光光谱有进一步的发展，70—80年代应

4、用全反射技术，灵敏度提高约1000倍，检出限ppb（10-9）级[1]。使用粒子（质子）加速器及同步加速器，粒子束可以聚焦在1μm直径，可作ppm（10-6）级多元素微区分布分析，如一根头发横截面上锌和硒的微区分布分析。激光拉曼光谱与FT-IR相配合已成为分子结构研究的主要手段。利用表面增强拉曼效应使激光拉曼光谱的灵敏度提到105-107倍。共振拉曼光谱灵敏度高，特别适用于微量生物大分子检测，可以直接获得人体体液的拉曼光谱图。激光诱导荧光光谱的灵敏度已达到单分子检测水平，在生物医-15学中已用于癌症的早

5、期诊断，用作高效液相色谱检测器，检出限为10g。光谱检测从传统的光电倍增管，过渡到光二极管阵列检测器，又迅速出现了新一代的电荷耦合阵列检测器（CCD）。它具有量子效率高、暗电流小、噪音低、灵敏度高等优良性能，在高效液相色谱荧光法检测中，检出限达到10-15g，并可获得多个化合物的三维荧光光谱图。预计在1-2年内，CCD检测器将会成为图像检测器装配到荧光光度计、拉曼光谱仪、发射光谱仪、高效液相色谱仪及毛细电泳仪等仪器中，成为光谱分析的重大革新[2]。激光在分析化学中的应用，已成为活跃的前沿领域。激光的高强

6、度、单色性、定向性等优越性能，使痕量分析的灵敏度达到了极限值，实现了检测单个原子和单个分子的水平。光导纤维化学传感器又称光极（optrode），由激光器、光导纤维、探头（含固定化试剂相）及半导体探测器组成。光导纤维化学传感器是分析化学在80年代中一项重大发展。目前已有80多种传感器探头设计用于临床分析、环境监测、生物分析及生命科学等领域。如pH、CO2、O2、碱金属、非碱金属、代谢产物和酶、免疫传感器等。新的血气分析仪装配有pH、CO2及O2三[3]个传感器，进行活体分析，已成功地用于心肺外科手术的临床

7、连续监测。3.电化学分析方面,k(u3j6K.^;&电化学传感器60—70年代发展起来的离子选择性电极已进入稳定发展时期，在环境、医药、在线分析等方面获得广泛应用。80年代由于生物分析及生命科学的发展，生物传感器应运而生。近几年生物传感器的发展，成为电分析化学中活跃的研究领域。仿生生物传感器和化学修饰微电极制作生物传感器已经成为热门课题。化学修饰电极通过物理或化学方法，在电极表面接上一层化学基团形成某种微结构，得到人们预定的新功能电极，有选择地进行所期望的反应，在分子水平上实现了电极新功能体系的设计。步

8、入人们向往已久的分子设计及分子工程学研究阶段，成为电化学及电分析化学中最活跃的前沿领域之一。金属卟啉类、酞菁类、聚合物、主-客体络合物、无机物化学修饰电极在电催化、光电催化、电化学传感器、选择性富集分离等方面的广阔应用，显示了它在当代前沿领域研究及应用中光辉的前景[4]。光谱电化学，电化学及电分析化学研究中一项新的突破。将光谱（包括波谱）和电化学研究方法相结合，同时测试电化学反应过程的变化，形成了现场（insitu）光谱电化学。这项研究已发