2023年CAIA獎二等獎：基于化學蒸氣發生的原子光譜新型進樣器和比色傳感器研究
完成單位：成都理工大學、四川師范大學
完成人：高英、黃科、張若曦、余瑩、董亮、鄧秀琴
成果簡介：重金屬元素及形態的時空分布信息是認識自然界中元素遷移、轉化過程的基礎，是正確評價重金屬環境危害及其生物可利用性的關鍵，為提出有效的污染物治理及疾病防治方案提供可靠依據。項目組取得的成果如下：（1）發現了過渡金屬輔助/氣液界面增強等高效光化學蒸氣發生機制，豐富了元素光化學理論，為認識元素在環境中的光化學轉化過程提供了科學證據；（2）發明了基于高效化學蒸氣發生的原子光譜/無機質譜新型進樣器和野外便攜式比色傳感器，建立了一系列復雜基體樣品中高靈敏、準確的元素/形態分析新方法，為了解元素的時空分布提供了新策略和新途徑，為重金屬污染物環境評價及治理提供技術支撐。本項目發表SCI論文41篇，論文SCI引用752次。10篇代表作包括8篇Anal. Chem.、1篇Food Chem. 和1篇Sensor Actuat. B-Chem。
創新點及科學價值：
1. 創新分析策略，發明了基于高效光化學蒸氣發生的原子光譜/無機質譜新型進樣器，發展了一系列復雜基體樣品中簡單、高靈敏度和準確的元素及形態分析方法。元素分析靈敏度相比傳統氣動霧化進樣提高了幾倍到三百倍，儀器的分析性能獲得很好改善，為解決環境地球化學研究中痕量及超痕量元素準確測定的瓶頸問題提供了技術支持，也為方法學的研究提供了新思路、開拓了新領域。發展了小型化、便攜式重金屬離子比色傳感器，解決了傳統比色分析中樣品基體干擾大、靈敏度低等問題，為重金屬離子野外快速、高靈敏度分析提供技術支持。
2. 系統開展了元素光化學蒸氣發生的研究，首先提出了過渡金屬輔助增敏光化學蒸氣發生體系及機制，氣液-界面增強的元素光化學蒸氣發生機制；探索了低分子量有機酸協同作用的元素高效光化學蒸氣發生體系。并在此基礎上，研究三者相互耦合作用，發現了元素多維協同增強作用的光化學反應機制。相關研究豐富了元素光化學理論，為認識自然界中元素及其形態光化學遷移、轉化過程及其生物地球化學循環提供理論支撐。
社會經濟效益：本項目相關成果受到國內外同行的好評，提出的過渡金屬輔助策略等被許多國內外同行借鑒和推廣。相關的研究也促進基于等離子/電化學等其他場輔助技術的不斷發展，推動新儀器裝置的不斷研發。
應用前景：該成果在微量元素準確分析及重金屬元素遷移、轉化規律研究等方面具有很好的應用前景。
