梯度擴散薄膜技術,是指原位定量測定離子擴散通量或介質中離子濃度的技術。此方法基於菲克第一擴散定律,通過對在特定時間內穿過特定厚度擴散膜的某一離子進行定量化測量、計算而獲得某一離子的濃度值。戴維森和張昊於1994年發明了薄層凝膠擴散裝置.該裝置主要由內外兩層聚醯胺凝膠、微孔濾膜及其他輔助部分(如保護面板或套管、底座等)組成,其中外凝膠層通常稱為擴散凝膠層或凝膠層,離子可自由擴散。根據所測定元素的不同,在內層凝膠中嵌人不同的捕獲劑。
例如,Chelex離子交換樹脂用於測定金屬,AgI用於測硫化物.鐵氧化物用於測磷酸鹽。通過使用孔隙度不同的擴散凝膠,DGT裝置能區分分子大小不同的無機金屬化合物和金屬-有機複合物。DGT具有簡便、原位和量化環境中金屬和非金屬元素濃度等優點,同時本身還內含預濃縮功能和多元素同時測量、形態分析與高解析度測量等特性。目前,DGT裝置的套用領域已從水體、沉積物間隙水擴展到土壤溶液。