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    中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所牛利研究員課題組經(jīng)過(guò)五年的艱苦拼搏，在“基于納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的化學(xué)傳感器件及其分析儀器化集成設(shè)計(jì)”上取得了系列創(chuàng)新性成果。近日該項(xiàng)目榮獲2008年吉林省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

 

    化學(xué)傳感器是集電子科學(xué)、化學(xué)科學(xué)和材料科學(xué)于一體的高技術(shù)器件，它可將物理量、化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)，并提供給集成的儀器進(jìn)行信息分析和處理。因此，它不僅可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、醫(yī)療、公共安全、工業(yè)過(guò)程控制、臨床等領(lǐng)域，在基礎(chǔ)研究中也占有獨(dú)特的地位。有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，新型化學(xué)傳感器及微型化、集成化方面的研究將是未來(lái)5—10年應(yīng)重點(diǎn)圍繞的科學(xué)研究領(lǐng)域之一。特別是新型納米復(fù)合材料及微加工、微芯片技術(shù)的使用，將對(duì)新型化學(xué)傳感器的開(kāi)發(fā)起主導(dǎo)作用。

 

    從開(kāi)發(fā)新型化學(xué)傳感器和高性能分析檢測(cè)/監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，更好地服務(wù)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和福祉人民的目標(biāo)出發(fā)，牛利研究員課題組于2004年開(kāi)始了該項(xiàng)目的研究。在5年的艱苦開(kāi)拓中，他們以為新型化學(xué)傳感器提供新材料為主題，以納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料為突破口，系統(tǒng)研究了納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料設(shè)計(jì)、合成、性能、微結(jié)構(gòu)等特征，深入探索了基于導(dǎo)電聚合物、碳納米、金屬納米、離子液體等新型納米結(jié)構(gòu)復(fù)合物材料的化學(xué)及電化學(xué)制備方法，并成功合成制備了多種新型納米結(jié)構(gòu)材料，這些新型的納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料顯示了復(fù)雜特殊的新性能，如高導(dǎo)電性、高生物兼容性、表面增強(qiáng)活性、熒光增強(qiáng)/淬滅特性、電催化活性等，從而為新型化學(xué)傳感器的研發(fā)與制備提供了有力的材料支撐。以此為基礎(chǔ)，他們通過(guò)納米加工與組裝，如分子印跡等技術(shù)手段，系統(tǒng)深入地研究了納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其組裝后的宏觀納米復(fù)合體的化學(xué)傳感特性，著力解決了高通量分析、高靈敏度、高選擇性檢測(cè)分析、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)分析、快速時(shí)間反應(yīng)等復(fù)雜組分分析傳感中的重要科學(xué)問(wèn)題，成功制備出可用于毒品毒物傳感、酒精傳感、pH傳感、爆炸物傳感等多種新型化學(xué)敏感材料，并與分析儀器化集成設(shè)計(jì)相結(jié)合，研發(fā)出了多種新型電化學(xué)檢測(cè)/監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，不僅為我國(guó)科學(xué)儀器創(chuàng)新做出了積極的貢獻(xiàn)，也為納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的合成制備、衍生與摻雜、化學(xué)傳感芯片的制備及篩選等研究工作的深入開(kāi)展提供了有力的支撐。

 

    在項(xiàng)目的研發(fā)過(guò)程中，近五年來(lái)先后在Angew. Chem.Int.Ed., Chem.Euro.J., Appl.Phys.Lett., Chem.Commun., Langmuir, J.Mater.Chem., Green Chem., Carbon等核心刊物發(fā)表科研論文61篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利16項(xiàng)，其中3項(xiàng)已獲授權(quán)。