中國科學家突破抗硫中毒傳感技術便攜式硫化氫檢測儀實現深海至城市管網全覆蓋??

分類：動態

2025-04-30 13:44:01 118閱讀次數

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背景：工業安全與環保監測的雙重挑戰

　　硫化氫(H?S)作為石油化工、皮革制造、污水處理等行業的常見副產物，因其強毒性、腐蝕性及易爆性，長期威脅著生產安全和生態環境。傳統電化學傳感器雖靈敏度高，但面臨高濃度硫化物中毒、壽命短、極端環境適應性差等瓶頸，導致監測設備維護成本高昂且可靠性不足。在此背景下，中國科學院的科研團隊成功攻克技術難關，推出世界領先的便攜式抗硫中毒硫化氫檢測儀，為工業安全與環境保護提供了“中國方案”。

　　技術突破：從材料創新到深海極限檢測

　　中國科學院大連化學物理研究所聯合團隊基于石墨烯封裝鈷鎳納米顆粒(CoNi@NGs)與導電炭黑復合傳感材料，研發出新一代抗硫中毒傳感器。該材料通過“鎧甲”結構保護活性位點，顯著提升抗硫腐蝕能力：

　　超長穩定性：間歇檢測60天信號衰減僅1.3%，連續工作200小時后衰減率控制在9.5%，較傳統設備壽命提升10倍以上;

　　快速響應：多孔結構設計使響應時間縮短至14秒(提升87.9%)，恢復時間24.5秒(提升77%)，實現“秒級預警”;

　　極端環境適應性：集成水氣分離膜后，儀器可承受6003.34米深海壓力，填補了深海硫化氫原位監測的技術空白。

　　應用場景：從工業現場到海洋深藍

　　該設備已成功應用于污水處理池、城市地下管網等高風險場景，連續60天監測靈敏度衰減僅1.6%，破解了傳統設備需頻繁校準的難題。在海洋領域，其深海探測能力為天然氣水合物勘探、海底熱液區生態研究提供了關鍵數據支撐。此外，儀器的小型化設計(僅硬幣大小)與無線傳輸功能，使其在石油鉆井平臺、礦山應急救援等場景中展現出獨特優勢。

　　產業鏈與政策協同：撬動4.6萬億工業自動化市場

　　這一技術突破正引發產業鏈深度變革：

　　上游材料：推動石墨烯、納米催化材料產業升級，預計帶動相關市場規模年增長15% 68;

　　中游制造：智能化集成(如GPS定位、物聯網遠程監控)加速檢測設備向“智慧終端”轉型，響應《中國工業自動控制設備行告》對4.6萬億元市場的規劃 ;

　　下游服務：催生設備租賃、數據安全分析等新模式，契合“十四五”綠色發展戰略中的環保服務創新需求。

　　未來展望：領跑世界硫化氫監測新賽道

　　據《2025-2031年中國硫化氫濃度析儀行業研究報告》預測，該技術將推動國內檢測設備市場規模以超6%的年復合增長率擴張，并助力中國企業搶占世界570億美元環保監測設備市場。中國科學院團隊表示，下一步將開發多參數集成檢測模塊，融合人工智能算法實現“氣體指紋識別”，為化工園區、智慧城市提供全景式安全解決方案。

　　結語

　　從實驗室創新到產業賦能，這項突破不僅標志著我國在高精度傳感材料領域實現“并跑”到“領跑”的跨越，更以硬核科技守護綠水青山。正如研發團隊負責人所言：“用中國傳感器丈量深海之淵、保衛城市地下生命線，是科技工作者對‘人民至上、生命至上’理念的最好踐行。”

標簽：便攜式硫化氫檢測儀

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