客观日本

利用流动势能的无电源电化学发光法,有望应用于检测水中有害物质的环境监测

2025年12月19日 电子电气

通过电能引发化学反应使目标物质发光,再通过检测发光量来测定目标物质含量的电化学发光法,因其高灵敏度和低噪声特性,被认为是优秀的样本分析方法。近年来设备逐渐实现小型化和便携化,但通常仍需配备驱动化学反应的电源。

日本东京科学大学物质理工学院的稻木信介教授等人组成的研究团队,利用液体与固体表面接触流动时上下游产生的电位差,开发出了一种无需电源装置的电化学发光法。研究团队首先制备了填充树脂多孔材料的电化学池,通过泵将含低浓度电解质的乙腈与水的混合溶液注入流路,由此成功地在流路两端产生了约10伏特的电位差。研究团队进一步利用该方法成功检测出了溶液中的胺类化合物。通过在电池电极上固定遇到胺类化合物就会发光的苯并噻二唑-三苯胺化合物,证实了该方法可检测出溶液中是否存在胺类物质。此外,优化条件后还发现,该方法可检测蒸馏水及自来水中微量存在的脂肪族胺类化合物。

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无需电源的无供电电化学反应中使用的电化学池结构。当电解液注入流路时,利用上下游双极电极间产生的电位差引发氧化还原反应,使目标物质发光。

稻木教授的团队长期致力于无需电源装置的电化学反应研究,此次研究是其应用之一。上述方法可利用河流或供水管的流动势能检测胺类化合物等有害物质,有望应用于环境监测及水质检测等领域。(TEXT:中条将典)

原文:JSTnews 2025年12月号
翻译:JST客观日本编辑部

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