為滿(mǎn)足環(huán)境監測、食品安全、反恐緝毒、生命健康等國家重大戰略需求，微型分析儀器研究團隊致力于復雜樣品中痕量化合物的分析儀器攻關(guān)。緊緊圍繞色譜分析技術(shù)平臺，開(kāi)展樣品前處理、色譜分離、高靈敏色譜檢測器系統研究，以及多種專(zhuān)用、微型化工業(yè)色譜儀開(kāi)發(fā)。實(shí)現痕量有機物的高效萃取、富集、色譜分離、檢測，大幅度提高分析結果的準確性與可靠性。團隊在關(guān)鍵色譜材料、部件、檢測器等方面已取得系統突破，并在石油化工產(chǎn)品分析、垃圾焚燒煙氣現場(chǎng)監測、水體有機物在線(xiàn)監測、超快速大氣VOCs分析、痕量植物激素檢測、活體代謝分析等領(lǐng)域得到成功應用，顯著(zhù)提升了中國分析儀器的研制水平。

主要研究方向包括：

1.樣品前處理：（1）加壓溶劑萃??；（2）微池加壓溶劑萃??；（3）在線(xiàn)自動(dòng)固相萃取設備；

2.專(zhuān)用色譜儀：（1）生活垃焚燒爐圾煙道氣中二惡英在線(xiàn)分析儀；（2）毒品現場(chǎng)定性定量分析儀；（3）大氣VOCs分析儀；（4）總烴分析儀；（5）色譜和毛細管電泳檢測器；（6）激光誘導熒光檢測器。

3.現場(chǎng)傳感器：（1）微量可燃氣體報警器——公共場(chǎng)所非接觸檢測可燃溶劑、抑制毒品；（2）葉綠素傳感器——水中富營(yíng)養化監測。

1.加壓溶劑萃取技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化

加壓溶劑萃取技術(shù)，已經(jīng)成為美國環(huán)保局EPA、食品藥品管理局FDA、歐盟國家環(huán)境和食品中農殘及有機污染物樣品前處理的標準方法。萃取池的動(dòng)態(tài)耐壓和耐溫密封設計技術(shù)一直為美國戴安公司壟斷，另外，密封材料為特種PAEK，西方發(fā)達國家一直對我國禁運。本團隊經(jīng)3年努力，攻克了耐高壓高溫萃取池的動(dòng)態(tài)密封結構設計問(wèn)題，并且用常規含氟塑料就能滿(mǎn)足密封要求。

該項成果為我國食品安全和環(huán)境監測領(lǐng)域提供了滿(mǎn)足國際標準的樣品前處理技術(shù)和設備，北京吉天儀器公司將這項成果商品化，其市場(chǎng)價(jià)格僅為進(jìn)口產(chǎn)品的2/3、消耗品價(jià)格僅為進(jìn)口的1/3-1/5，而使用性能與戴安公司產(chǎn)品相當，萃取重復性?xún)?yōu)于戴安ASE 200儀器。在2008年6月贏(yíng)得國家質(zhì)檢總局的招標，把美國戴安公司的ASE 200擠出招標目錄。

加壓溶劑萃取儀APLE 3000（大體積24池）


APLE-2000（24池）


APLE-1000（單池）

2.固相微萃取器件和熱解析器

固相微萃取是一種綠色無(wú)污染的樣品前處理方法，其樣品利用率可達100%、檢出限比常規方法優(yōu)1-2數量級，而且不使用有機溶劑，已經(jīng)是歐盟和美國相關(guān)分析檢測的標準方法。本團隊發(fā)展了（1）系列固相微萃取:固相微萃取、固相萃取攪拌棒、毛細管內固相微萃取、樣品瓶萃取棒、集束毛細管內萃取器等微萃取裝置。（2）系列高性能微萃取材料：針對非極性物質(zhì)的PDMS，以及針對弱極性和極性物質(zhì)的PPESK、PI。（3）微萃取-色譜在線(xiàn)聯(lián)用方法，包括熱解析器以及毛細管內進(jìn)樣技術(shù)等。

基于以上技術(shù)，使我國可以直接采用發(fā)達國家的先進(jìn)標準，使食品、環(huán)境樣品的檢測結果得到發(fā)達國家承認。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)部分轉讓給山東海誠高科、青島盛翰、北京普析通用等公司，極大促進(jìn)了國內環(huán)境、食品分析水平。

萃取纖維針SPME 吸附攪拌棒


熱解析控制器 熱解析器

3.高靈敏光電檢測器件

弱光檢測是分子熒光、原子熒光、化學(xué)發(fā)光等分析儀器的核心部件。微型分析儀器研究團隊近期研制出AccuOpt 2000系列光電放大器模塊，對弱光的檢測敏感度達到2-5′10-8 lm，光譜響應范圍320-1100 nm，響應線(xiàn)性范圍達到5個(gè)數量級，在熒光檢測中能夠替代光電倍增管(PMT)應用在大多數的檢測設備中。該器件工作中即使長(cháng)期暴露室內光線(xiàn)也不會(huì )損傷器件性能，最大輸出為3.5 V/±5 V供電，功率消耗僅0.2W，重量30-80克，耐受振動(dòng)和沖擊，抗電磁干擾，工作溫度-40°C-50°C，存儲溫度-40°C-70°C，設計使用壽命15年。AccuOpt 2000的穩定性比PMT更好，其基線(xiàn)噪音<1.5×10-5 V、基線(xiàn)漂移<5×10-5 V/h。該器件已于2015年9月實(shí)現小批量生產(chǎn)，商品價(jià)格為PMT組件的1/2-1/3，徹底打破國外廠(chǎng)商對中國高端光電檢測器件市場(chǎng)的長(cháng)期壟斷。

AccuOpt器件照片，其波長(cháng)響應范圍涵蓋320 nm-1100nm

結合小功率LED作為光源，本團隊同時(shí)研制了：（1）黃曲霉毒素熒光檢測器，檢測限0.07 ppb (AFB1)，完全滿(mǎn)足國標要求；（2）葉綠素a檢測器/傳感器，檢測下限0.05 mg/L。其中黃曲霉毒素熒光檢測器樣機已在浙江省疾控中心、中糧集團營(yíng)養健康研究院、國家風(fēng)險評估中心應用測試，得到好評，完全能夠替代進(jìn)口熒光檢測器。

黃曲霉毒素熒光檢測器。檢測下限6 ppt (w/w)