专访张敏：离子色谱技术日趋成熟，超高、微型离子色谱技术或成新研究方向！

Q1：您进入离子色谱行业的契机是什么？

张教授：我在攻读博士期间，实验台旁边就放着几台离子色谱，但是很遗憾，由于我的课题方向与其无关，并没有太多机会亲自动手操作这些设备。直到2012年，我在美国德州大学阿灵顿分校师从Purnendu K. (Sandy) Dasgupta教授做博士后研究，才进入离子色谱研究领域。Dasgupta教授为离子色谱行业做出了非常重要的贡献，例如，他首次研制了电致淋洗液发生器；他运用离子色谱技术揭示了高氯酸根在大气过程中的生成机理；他在《Analytical Chemistry》和《Environmental Science & Technology》上发表与离子色谱相关的学术论文有100余篇。因此，他获得了以离子色谱领域开创者命名的“Hamish Small Chair in Ion Analysis”冠名教授头衔，并因为在离子色谱领域的突出贡献而入选了IEEE会士。

2011年，Dasgupta教授获得了NASA的资助，计划研制一台能够送上火星的微型离子色谱仪器。我加入这个课题时是一个实实在在的色谱新手，主要依靠翻阅国内背来的《离子色谱方法及应用》（牟世芬等编著）“快充”。而Dasgupta教授在科学研究上要求非常严格，例如，我在一次汇报中提到某根开管毛细管离子交换柱的“柱容量高”，结果他设计了一系列严谨而复杂的实验，要求我准确测量每一根毛细管柱（~20 μm内径）的柱容量。因此，我在研究初期感到了巨大的压力。然而，我很幸运，前期做过访问学者的杨丙成、黄晓佳等几位老师已经在这个课题上做了很多探索，开发了一种非常高柱效的PMMA材料开管柱（理论塔板数>15 万/m）。在他们的研究基础上，我很快就建立了一套微型色谱系统，并验证了其分析性能（Anal. Chem., 2014, 86, 11554）。同时，也受益于Dasgupta教授的严谨要求，我成功发表了关于测量毛细管柱极小柱容量方法的论文（Anal. Chem. 2013, 85, 7994）。

△张敏教授近期照片

然而，在进一步研制适用于毛细管柱的微纳抑制器时，我遇到了一系列困难，导致了半年时间在组会上灰头土脸。具体而言，我面临的三个问题是：（1）使用的PMMA材料毛细管柱对乳胶纳米颗粒的吸附不牢固，当使用氢氧根淋洗液时，乳胶颗粒容易脱落堵住毛细管；（2）微纳抑制器死体积较大，导致峰展宽过大；（3）非接触式电导检测对经过抑制器后的高阻抗溶液不灵敏，使得抑制后的信号灵敏度反而大幅下降。在Dasgupta教授的指导下，我深入研究了第3个问题，发展了低频激励的导纳检测方法（Anal. Chem., 2014, 86, 11538；Anal. Chem., 2014, 86, 11547），解决了检测方法的问题。而对于前两个问题，曾在同组做博士后的黄维雄老师后来花费了很大功夫才成功解决。

在Dasgupta教授课题组两年半的求学经历使我受益匪浅。在2019年课题组聚会上，我们定制了一件组服，上面写着“Dasgupta Group I survived（我挺过了Dasgupta课题组）”。正是由于教授的严格要求，我在进入其他课题组时能够迅速适应。我时常回想起在课题组的日子，这让我更好地理解如何激发学生的学术兴趣和实践动手能力。至今，我与Dasgupta教授仍保持着紧密的联系。我经常向他请教学术问题，他总是乐于分享经验，无私地帮助着我。Dasgupta教授的指导和支持成为我学术生涯中的宝贵财富，激励着我在工作中持续前进。

Q2：您对现阶段中国离子色谱的行业发展有什么看法？

张教授：得益于广大从业者的不懈努力，中国离子色谱领域在科研水平上取得了显著进步。在新器件研发和应用研究方面，涌现出许多引人注目的原创性工作。与此同时，相关企业也呈现出蓬勃发展的态势，市场上涌现出多个品牌的国产仪器供用户选择。与其他行业一样，中国离子色谱行业正在积极走向世界，向全球推广和应用自己的技术和产品。

Q3：您目前从事的离子色谱哪些研究？

张教授：我们的课题组目前专注于环境现场分析方法和微型分析仪器研究。目前，我们正在与中国地质大学（武汉）的黄维雄博士合作，致力于开展用于现场检测的微型离子色谱研究。

Q4：您对中国离子色谱未来发展有哪些展望？

张教授：近年来，常规离子色谱技术已经相对成熟，对于仪器装置的创新报道相对减少。然而，超高压离子色谱、微型离子色谱等新技术的崛起带来了新的研究方向，离子色谱方法应用的研究也日益涌现。期待我国离子色谱行业积极面对新挑战，通过通力合作提升自主创新能力，取得在新技术和新方法上的突破，真正成为国际上的领跑者。