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本论文综述了电致化学发光(ECL)的研究进展及其在分析化学中的应用。深入研究了铜电极上、多种暂态电化学技术下和有机相中电位分辨的电致化学发光行为、机理以及分析应用潜力等。主要研究内容如下：1.系统研究了碱性鲁米诺体系在铜电极上循环伏安(CV)电化学技术下的多通道ECL行为。发现鲁米诺体系在铜电极上具有三个ECL峰，其峰电位分别位于0.30V(ECL-1)、-0.65V(ECL-2)、-0.24V(ECL-3)，其ECL行为不同于其它的电极材料的ECL行为。研究了溶解氧、氮气，电位扫描速度，电位扫描方向，电解质浓度，鲁米诺浓度和pH对不同的ECL反应通道的影响，同时还研究了自组装在铜电极上的不同碳链长度的烷基硫醇、20种常见氨基酸、多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素这些生化物质对不同的ECL反应通道的影响。通过CCD观察了鲁米诺在铜电极上的ECL发光空间分布状况，利用滤光片检测了各个ECL通道的发光光谱，各个ECL通道的最大发射波长都在425nm附近，这表明所有ECL通道的发光体是激发态的3-氨基邻苯二甲酸根离子(Ap2-*)。提出了不同电位下的发光峰的形成机理可能是鲁米诺或电生的鲁米诺自由基与溶液中的溶解氧以及不同电位下电生的OOH-和铜的氧化物反应所致。
2.对比研究了不同电化学技术包括线性扫描伏安、常规脉冲伏安、差分脉冲伏安、计时电流和循环方波下碱性鲁米诺体系在铜电极和金电极上ECL行为。在线性扫描伏安、常规脉冲伏安和差分脉冲伏安电化学技术下，碱性鲁米诺体系在金电极上有三个发光峰和在铜电极上有一个发光峰。在计时电流和循环方波电化学技术下，在金电极和铜电极上只观察到一个ECL发光峰，但是在金电极上高电位阶跃的计时电流和循环方波电化学技术下鲁米诺的ECL发光强度远远高于其在线性扫描伏安、常规脉冲伏安、差分脉冲伏安电化学技术下的ECL发光强度，显示了更高的灵敏度。提出了碱性鲁米诺体系在铜电极和金电极上多通道ECL由鲁米诺自由基或鲁米诺分别与溶液中的溶解氧以及不同电位下电生的含氧物种如O2·-、OOH-和电极表面产生的氧化物反应所致。鲁米诺在铜电极和金电极上循环方波电化学技术下每个周期的ECL伴随着每个周期的阳极电流同时出现，根据每个周期的ECL和每个周期的阳极电流同步性，有可能实现同步控制开关ECL，将来有可能利用这一特性把鲁米诺用于免疫分析和生物分析的探针。
3.系统研究了乙腈体系，乙腈-邻菲哕啉(phen)体系和乙腈-铕的三元配合物体系在金电极上的阴极ECL行为。在0.1mol/L四丁基四氟硼酸铵(TBABF4)乙腈溶液中只有一个非常弱的发光峰ECL-2出现在-3.5V。当10mmol/L四丁基过二硫酸铵[(TBA)2S2O8]存在于0.1mol/LTBABF4乙腈溶液中时，除了ECL-2外，另外一个发光峰ECL-1出现在-2.7V。与0.1mol/LTBABF4乙腈溶液中的ECL-2相比，0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8乙腈溶液中的ECL-2发光峰的电位从-3.5V转移到-3.1V，而且其ECL-2的发光强度增大为原来的20倍。当1×10-4mol/L邻菲哕啉存在于0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8乙腈溶液中时，与0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8乙腈溶液的ECL相比，其发光峰ECL-1和ECL-2的发光强度都增大为原来的20倍。研究发现上述三种发光体系ECL-1和ECL-2的发光光谱的最大值均在530nm附近，表明这些体系在不同电位下的ECL-1和ECL-2的发光体是同一物质。傅立叶变换红外光谱(FTIR)和气相色谱质谱联用(GC-MS)分析0.1mol/LTBABF4乙腈溶液和0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8乙腈溶液电解后的产物表明上述三种发光体系的ECL-1和ECL-2的发光体是激发态的乙腈聚合物。当Eu(DBM)3phen和Eu(TTA)3phen分别存在于0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8乙腈溶液中时，这两个发光体系除了ECL-1和ECL-2的530nm附近最大发射波长外，ECL-1光谱中还有一个610nm窄带发光，对应的发光体是激发态的Eu(Ⅲ)*。
4.详细地研究了0.1mol/LTBABF4二甲基甲酰胺溶液和0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8二甲基甲酰胺(DMF)溶液的ECL行为。实验结果显示：上述两种发光体系均在-3.20V产生一个阴极发光峰，且0.1mol/LTBABF4+10mmol/L(TBA)2S2O8二甲基甲酰胺溶液的ECL发光强度是0.1mol/LTBABF4二甲基甲酰胺溶液的ECL发光强度的10倍。同时我们还研究了氮气和氧气对其阴极ECL行为的影响，发现这两种体系的ECL不受溶液中的O2影响。测定了这两种ECL体系的发光光谱，发现其ECL光谱最大发射均出现在540nm附近，提出了这两种ECL体系的发光体是NMNMF·与DMF·-反应产生的激发态二聚体。