01 第一章 仪分绪论、电分析导论1.ppt

第1页：第一章仪器分析绪论

Chapter OneGuide of Instrument Analysis第一章仪器分析绪论

第2页：Prof. Dr. Xi Chen

Prof. Dr. Xi ChenDepartment of ChemistryXiamen UniversityRm 527Tel. 2184530E-mail xichen@xmu.edu.cm

第3页：年日本京都国立

1991－1996年日本京都国立Kyoto Institute of Technology博士（日本国费奖学金）1996－1998年厦门大学化学系博士后1998－2003年厦门大学化学系副教授2000.07-09, 2002.07-09 香港大学高级访问学者2003.12－厦门大学化学系教授2003.07－09日本京都大学客员研究员2005.02－04日本京都大学访问教授（JSPS）研究兴趣：固态与纳米修饰电致化学发光研究、海洋生态环境化学与生物传感器，食品安全检测陈曦博士, 教授, 博士生导师

第4页：年日本京都国立（续）

第5页：课程内容与时间安排

• 电分析化学（电位分析、电解与库仑分析，伏安与极谱分析）
• 色谱分析（气相色谱、液相色谱）
• 质谱分析
• 半期考（第九周，4月19日）
• 光化学分析（原子发射光谱、原子吸收光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、红外吸收光谱）
• 核磁共振波谱
• 期末考试（第十七周，6月21日后）

第6页：仪器分析课程特点

• 包含多种的仪器分析方法
• 各种仪器的工作原理有较大的区别
• 依据授课时间及大纲要求，课程着重于方法原理就介绍，数学推导及运算相对较少
• 注意与物理化学课程内容相结合

第7页：仪器分析绪论

• 仪器分析的最主要的功能是人类五官感触的延伸
• 人类智慧利用了光、电和磁的物理特性通过物理和化学手段将微小的物理量放大，而获得感知
• 小型化集成化（芯片）、多功能化（联用技术）和高稳定、高灵敏度检测是仪器分析发展的最高境界

第8页：分析科学中药复杂体系

分析科学中药复杂体系大气海洋环境医药食品安全保障生命过程研究国家安全基础理论研究现代分析科学发展前沿Fundamental and Application Oriented

第9页：分析科学大分子小分子

分析科学大分子小分子、单分子精确化模糊化

第10页：技术发展

技术发展Problem OrientedGLP Lab现场实验室便携式分析仪器集成系统发展创新仪器食品安全和毒品等

第11页：人才培养有创造性独立

人才培养有创造性独立性综合素质献身精神

第12页：恐怖袭击不法污染

恐怖袭击不法污染排放室内装修污染，食品安全情况。。。。

第13页：突发污染监测

突发污染监测

据监测，20日7时，在吉林界内的第二松花江汇入我省界第一个监测断面即肇源断面开始检出苯超标，表明污染带前锋已达我省。20日16时肇源断面硝基苯也开始超标，21日9时，硝基苯超标29.1倍，较高浓度污染带约80公里，流经持续时间为40小时左右。另据松辽委21日函报，19日21时污染团进入省界缓冲区，苯超标2.5倍，硝基苯超标103.6倍。目前污染带已通过肇源断面，正在向下游移动。据最新监测结果报告，距四方台哈尔滨市取水口73公里的三家子断面，23日4时监测硝基苯超标28.56倍。突发污染

第14页：海洋污染与赤潮

海洋污染与赤潮

第15页：建莲甘草丹参枸杞

建莲甘草丹参枸杞

第16页：苏丹红

苏丹红I（Sudan I）的化学名称为1-苯基偶氮-2-萘酚(1-phenylazo-2-naphthalenol)，分子结构式为C6H5=NC10H6OH，分子量248.28；苏丹红II（Sudan II）化学名称为1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚(1-[(2,4-dimethylphenyl)azo]-2-naphthalenol)；苏丹红III（Sudan III）化学名称为1-{[4-(苯基偶氮)苯基] 偶氮}-2-萘酚(1-{[4-(phenylazo)phenyl]azo]-2-naphthalenol)；苏丹红IV（Sudan IV）化学名称1-{{2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基}偶氮}-2-萘酚(1-{{2-methyl-4-[(2-methylphenyl)azo]phenyl}azo]-2-naphthalenol)。

第17页：孔雀石绿事件

孔雀石绿事件

第18页：传统分析方法

传统分析方法MovingAnalysis

第19页：光纤化学传感

光纤化学传感检测形式光纤化学传感器特点：原位、在线

第20页：工程样机

BOD工程样机

第21页：海洋浮标与微型实验室原位

海洋浮标与微型实验室原位、在线、实时、多维、微区

第22页：天、空、面、底立体检测原

天、空、面、底立体检测原位在线无人值守

第23页：Test case

Test case. Small and portable PCR machines help detect biowarfare agents even when there are no labs around.战争与战场现场快速测试

第24页：The portable ANAA

(Left) The portable ANAA, which consists of an array of ten reaction modules and a laptop computer. (Right) Screen of the laptop computer after running a reaction containing 500 Erwiniacells, based on colony forming unitsPCR Detection of Bacteria in Seven Minutes

第25页：利用分析手段分子

利用分析手段分子之间的相互作用原理分析方法的新原理新理论单分子检测及荧光图谱

第26页：战场单分介绍

战场单分介绍

据介绍，具有高度的对称性和稳定性的钴酞菁分子是一种仅1.3纳米大小的共轭大环平面分子，它与人体内的血红素、植物体内的叶绿素具有非常相似的结构和性质，在光电器件、生物技术等方面具有广泛和重要的应用与研究价值。从2002年起，中国科大的研究人员就意识到这类带磁性离子的分子具有巨大研究价值和应用前景，他们通过2年多的不懈努力，系统地研究了该分子吸附于金属表面的各种物理、化学性质，在此基础上巧妙地对其进行“单分子手术”，成功“剪裁”其分子外围的氢原子，并使其与金属表面形成稳定的化学键。研究人员发现，当钴酞菁分子吸附到金属表面后，其中心的二价钴离子的局域磁矩完全消失。但通过在分子内部实现的精确“手术”后

第27页：体液、单细胞分析

体液、单细胞分析

第28页：Schematic of a chip

Schematic of a chip for flow-through PCR.The whole chip incorporates 20identical cycles, exceptthat the first one includes a threefold increase in DNA meltingtime

第29页：Schematic（接上）

第30页：Schematic（（延伸）

第31页：电化学集成探头

电化学集成探头

第32页：Ultraviolet and Visi

Ultraviolet and Visible Spectrophotometry

第33页：Ultraviole配图

第34页：常见仪器日立

日立F-4500荧光分光光度计(Fluorescence Spectrophotometry)

第35页：常见仪器日本

日本Jascoo公司荧光分光光度计

第36页：常见仪器日本图例

第37页：Infrared Absorption

Infrared Absorption Spectrum

第38页：High Performance Liq

High Performance Liquid Chromatography

第39页：ma示意

第40页：Gas Chromatography

Gas Chromatography

第41页：Capillary Electropho

Capillary Electrophoresis

第42页：GC-MS

GC-MS

第43页：原子吸收

Perkin-Elemer的原子吸收（Atomic Absorption Spectrometry）

第44页：Perkin-Elemer ICP AA

Perkin-Elemer ICP AA-100B

第45页：日本岛津公司的原子吸收

日本岛津公司的原子吸收（Atomic Absorption Spectrometry）

第46页：日本岛津公司的原子吸结构

第47页：日本岛津公司的原子吸原理

第48页：日本岛津公司的原子吸流程

第49页：日本岛津公司的原子吸要点

第50页：日本岛津公司的原子吸补充

第51页：Multi-System for

Multi-System for Analytical Application

第52页：比色分析中的手工与自动化

比色分析中的手工与自动化

第53页：自动分析系统的发展

自动分析系统的发展The development of automatic analysis systemSequential discreteAir-segmented continuous flow analysisFlow Injection Anal.

第54页：连续流动注射分析仪

连续流动注射分析仪（Technicon, 美国）

第55页：连续流动注射分析仪解说

第56页：光纤化学传感

光纤化学传感检测形式光纤化学传感器特点：原位、在线

第57页：光纤化学传感图解

第58页：光纤化学传感图解示例

第59页：厦门大学

厦门大学教育部重点实验室开展的一些研究工作

第60页：等离子体光谱

Some of Analytical Equipments in MOE Lab等离子体光谱BAIRD ICP 2070液-质联用/LC-MS等离子体光谱-质谱联用/ICP-MSCCD光纤光谱仪/CCD Detector

第61页：建立了温度梯度

建立了温度梯度－热解离技术进行中药中汞化学形态研究

第62页：建立了移动床氢化发生技术

建立了移动床氢化发生技术与ICP－AES联用进行中药中砷的化学形态分析方法

第63页：实验所包含的不同产地

实验所包含的不同产地、不同采收期、不同品级和不同品种的鼠尾草属植物薄层色谱图像(上半部分：脂提物；下半部分：水提物)

第64页：不同产地和不同品种的鼠尾

(a)不同产地和不同品种的鼠尾草属植物的近红外光谱新疆鼠尾草; (b) 甘西鼠尾草; (c) 鄂皖丹参;(d) 江西产丹参; (e) 山东产丹参; (f) 中江产丹参;(g) 商洛产丹参

第65页：Optical Sensors

Optical Sensors and Equipmet for National Hi-Tech Project(863 Project)执行国家863计划研制的各种传感探头与仪器

第66页：Optical Se图说

第67页：指示探针包埋电镜与示意图

指示探针包埋电镜与示意图

第68页：General Sol-gel Film

General Sol-gelFilmOrganic Modified Sol-gel

第69页：free sol-gelhydrolyz

free sol-gelhydrolyzed sol-gelProcess of microorganisms immobilized in ormosils matrixmicroorganisms immobilizationAgeing& dryingshapingproduct

第70页：Microorganismsselect

Microorganismsselection

第71页：BODApparatus used in

BODApparatus used in Lab

第72页：Structure of BOD sen

Structure of BOD sensing filmGlassOxygen sensing film(36μm )Microorganism BOD film(85-110 μm )Side-view of BOD sensing filmSEM of Oxygen sensing film

第73页：BOD apparatus assemb

BOD apparatus assembled by ourselves

第74页：BOD appara（续）

第75页：发光菌在海洋环境与蔬菜农

发光菌在海洋环境与蔬菜农残检测中的应用

第76页：Multi-wall nano carb

Multi-wall nano carbon modified glassy carbon electrode Au nano particulate modified ITO electrode

第77页：Pt particulate modif

Pt particulate modified ITO electrodeAg particulate modified ITO electrode

第78页：Cyclic voltammograms

Cyclic voltammograms at 0.05 V/s of gold nanoparticle arrays (24-h growth) in Na2HPO4-citric acid buffer solution (pH 2.2) before (a) and after (b) adding 0.5 mM NaNO2.Cyclic voltammograms at 0.05 V/s in Na2HPO4-citric acid buffer solution (pH 2.2) containing 0.5 mM NaNO2 for bare ITO (a) and gold nanoparticle arrays prepared under 15-min (b), 1-h (c) and 24-h (d) growth time.

第79页：ECL on ORMOSILs modi

ECL on ORMOSILs modified GCE

第80页：DNA Electrochemilumi

DNA Electrochemiluminescenceusing Carbon Nanotube

第81页：Fig. 1. Cyclic

Fig. 1. Cyclic voltammograms of Ru(bpy)32+immobilizedon PSS-ORMOSILs (a) and MWNTs-PSS-ORMOSILs (b)modified GCE in 0.1 mol L-1phosphate buffer solution, pH9.0, with a scan rate of 50 mV s-1.

第82页：gold seed solution

gold seed solution (3~4nm)ITOgrowth solution (AuCl2-+ ascorbic acid)Gold nanoparticles directly modified ITO electrode

第83页：nanogold coresilica

nanogold coresilica shell, possible for immobilization of Ru(bpy)32+

第84页：研究总体思路有机氯快速

研究总体思路有机氯快速检测装置准入阀值建立种类鉴别功能高灵敏度有机氯检测

第85页：食品安全

食品安全快速检测研究工作纳米TiO2光解催化剂固相微萃取探头固相微萃取装置

第86页：种农药混标的分离色谱图1

• 16种农药混标的分离色谱图
• 1. α-BHC
• 2. β-BHC
• 3. γ-BHC
• 4. δ-BHC 5.三氯杀螨醇分解产物
• 6. p,p‘-DDE 7.狄氏剂
• 8. p,p’-DDD
• 9. o,p‘-DDT
• 1
• 0. p,p’-DDT 11.联苯菊酯＋甲氰菊酯
• 1
• 2. 高效氟氯氰菊酯13.高效氟氯氰菊酯＋三氟氯氰菊酯14.氯氰菊酯15、16.氰戊菊酯

第87页：混标、加标蔬菜样的色谱图

混标、加标蔬菜样的色谱图1.p,p'-DDE2.狄氏剂3.p,p'-DDD4.o,p'-DDT5.p,p'-DDT6.联苯菊酯7.甲氰菊酯8.高效氟氯氰菊酯9.三氟氯氰菊酯10.氯氰菊酯11.12氰戊菊酯。A、大白菜B、包菜C、花菜D、混标（0.4ng/mL）

第88页：混标、加标蔬菜样的色（接上）

第89页：病害肉快速检测装置

病害肉快速检测装置

第90页：世纪是能源科学

21世纪是能源科学、材料科学、生命科学、环境科学和信息科学发展的时代，而解决这些问题的关键手段之一是分析化学，特别是分析化学中的仪器分析。通过本课程的教学，基本掌握常见仪器分析的各类方法，其内容包含光、电、色、质、及某些新技术的应用，要求对这些方法的基本原理、仪器设备及基本结构、方法特点及应用能较深入地理解和掌握，初步具有根据分析对象选择合适的分析方法及解决相应问题的能力。