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國家地質實驗測試中心

截至2014年底,在職職工133人,具有博士學位的33人、碩士學位的45人,大學本科38人,大專及以下17人。在職專業技術人員中,具有正高級職稱的21人、副高級職稱的34人、中級職稱的52人,初級及以下人員23人,工人3人。入選國土資源傑出青年科技人才培養計劃1人,中國地質調查局“青年地質英才”培養計劃1人。內設6個職能處室、6個專業研究室;有1個部級重點實驗室、2個局級和院級重點實驗室、1個局級業務中心。中國地質學會巖礦測試技術專業委員會、中國計量測試學會地質礦產實驗測試專業委員會、全國國土資源標準化技術委員會地質礦產實驗測試分技術委員會等學術組織掛靠在中心。

在研項目102項,其中科技部項目9項(含國際合作2項),國家自然科學基金項目22項,公益性行業科研專項課題24項,地調計劃項目2項、工作項目20項、工作內容10項,基本科研業務費項目15項,橫向項目1項。以第壹單位研制國家壹級標準物質19個,行業標準方法4項,中國地質調查局標準1項,獲得發明專利3項,實用新型專利1項。以第壹單位***發表論文39篇,其中國際SCI/EI檢索論文10篇,中文SCI/EI檢索論文5篇,中文核心期刊論文21篇,出版專著2部。

領導班子由4人組成:主任、黨委書記莊育勛,副主任吳淑琪、羅立強,副主任、紀委書記沈建明。

主任、黨委書記莊育勛(右二),副主任吳淑琪(左二),副主任羅立強(右壹),副主任、紀委書記沈建明(左壹)

年度重要科研成果

波譜—能譜復合型X射線熒光光譜儀的研發與產業化。結合目標儀器的特點,制定了壹整套獨具特色並行之有效的研發技術路線,克服了復雜結構件的精密加工、異型真空腔體(分析室)的精密鑄造及其表面處理等壹系列技術難題。完成了儀器核心部件——組合型高純冷卻水系統、分光室、限光器、過濾片、準直器、晶體切換、樣品交換、真空保持及調試工裝的設計制作;利用DSP輸出PWM波形,分別設計了恒溫和真空系統的控制電路和變頻器電壓調節電路,完成了精度最佳在±0.05?C以內的智能恒溫控制系統制作;完成了系統的數據結構設計,為波譜和能譜復合測量的數據處理、元素分布分析的數據處理等設計,建立了相應的模型,建立了X射線熒光光譜分析的數據庫構架;完成了大功率高壓發生器和高精度測角儀的樣機加工,達到設計要求。基本完成了整機中主要部件和配套組件以及系統結構裝置的設計和制作,即將進行樣機的組裝和調試工作。項目在研發過程中申請發明專利1項,實用新型專利2項,發表相關論文10篇,培養碩士研究生2名。

儀器搭建現場

分光室實物圖

測角儀調試現場

高壓發生器實物圖

重要金屬單礦物及同位素關鍵技術實驗測試方法研究。該項目***由6個專題,32個課題組成,項目總經費2381萬元。2014年5月完成驗收。在重要金屬單礦物和黑色巖系等實驗測試新技術、同位素地質分析測試關鍵技術、元素形態與有機汙染物分析、海洋與陸地油氣勘察急需實驗技術、礦產勘察現場快速分析與儀器研發、地礦分析方法和標準物質研制技術規範幾方面取得了壹系列的創新性成果,具有先進性和實用性,在地質、資源與環境領域得到了廣泛應用。***發表論文71篇,取得發明專利1項、實用新型專利6項、外觀專利1項、軟件著作權1項。培養博士生11名、碩士生9名。

技術標準研發取得重要成果。研制國家壹級標準物質16種,分別為:三江源土壤成分分析標準物質5種(編號:GBW07476~GBW07480)、北極海洋沈積物成分分析標準物質1種(編號:GBW07481)、矽線石成分分析標準物質3種(編號:GBW07843~GBW07485)、土壤中有機氯農藥和多氯聯苯成分分析標準物質6種(編號:GBW07469~GBW07474);制定地質礦產行業標準4項,為生態地球化學評價動植物樣品分析方法第1部分至第4部分(編號:DZ/T0253.1-2014~DZ/T0253.4-2014);制定中國地質調查局標準1項,名稱為地下水汙染調查評價樣品分析質量控制技術要求(編號:DD 2014-15)。這些技術標準有力地促進了地質實驗測試技術發展,有效地指導和規範了地質實驗測試技術工作,對促進地質礦產資源勘查和管理起到積極作用。其中青藏高原三江源土壤成分分析系列國家標準物質,定值成分多達73項,量值準確可靠,可滿足三江源地區生態地球化學調查評價對樣品測試結果的有效性、可比性及可溯源性的要求,同時還可作為三江源環境地球化學基線標準使用,為青藏高原世界屋脊、三江源中國水塔等生態脆弱區礦產資源勘查和開發、生態環境研究提供了有效的技術支撐。青藏高原三江源土壤成分分析標準物質、北極海洋沈積物成分分析標準物質,與項目組之前研制的南極海洋沈積物成分分析標準物質(編號GBW07357)相聯合,標誌著我國初步形成極地地球化學標準物質體系。

重金屬離子識別光學傳感器研究成果顯著。能選擇性識別重金屬和過渡金屬離子的光學傳感器由於簡便適用、靈敏度高等特點在環境科學和生命科學領域廣泛的需求與應用。性能優良的光學傳感器是構建重金屬離子光學檢測技術的基礎。因此,光學傳感器的發展壹直受到國內外學者的廣泛關註。國家地質實驗測試中心王曉春副研究員在國家自然科學基金項目支持下,長期致力於化學傳感器領域的研究,並取得了顯著的成果。該研究團隊以羅丹明B作為熒光母體,肼基作為橋聯劑,間二硝基苯作為響應基團設計合成了壹種能長波長、高選擇性、高靈敏度的檢測Cu2+的光學傳感器N-(2,4-二硝基苯基)-羅丹明B酰肼。該傳感器本身無顏色和熒光,但可以選擇性地與Cu2+離子發生顯色和熒光打開反應,體系由無色變為粉紅色,且產生明顯的熒光信號。2倍當量的其他***存離子並不能引起體系的紫外和熒光信號改變。吸光檢測和熒光檢測的靈敏度分別為7.3×10-9m 和1.1×10-9m,大大提高了對Cu2+離子的檢測靈敏度和選擇性,達到國際同行先進水平。該成果申請國家發明專利“N-(2,4-二硝基苯基)-羅丹明B酰肼及其制備方法與應用”於2014年獲得國家知識產權局授權(專利號ZL 201210323481.0)。

光學傳感器DNPRH的化學結構

目前,已報道的大部分傳感器分子的發射波長較短(紫外可見光區),不能有效避免基體效應和自發熒光的幹擾,尤其在應用於重金屬離子的細胞成像時極易受到光致漂白效應影響,熒光壽命很短。針對上述問題,該課題組又發展了壹種Si-羅丹明B類光學傳感器—Si-羅丹明B內硫酯(簡稱為Si-RBS)。Si-RBS的發射波長處於近紅外區域(687nm),有效避免了背景熒光的幹擾和光致漂白效應影響。Si-RBS能選擇性識別Hg2+離子,其他***存離子對Hg2+的識別幾乎無幹擾。利用Si-RBS對Hg2+進行熒光檢測的檢出限達到2.48×10-10m。該研究成果申請國家發明專利1項(專利申請號201410424312.5)。

光學傳感器DNPRH對Cu2+的紫外吸收(A)和熒光(B)檢測的靈敏度

光學傳感器DNPRH對Cu2+的紫外吸收(A)和熒光(B)選擇性

光學傳感器Si-羅丹明B內硫酯的化學結構

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