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我国科学家成功研制出便携式硫化氢气体检测仪
2025年04月30日 11:09:56
来源：Ky开元集团 点击量：6603
近日，我国科学家研制出基于“铠甲”传感材料的抗硫中毒的便携式硫化氢气体检测仪，将为相关行业提供更加便捷、高效的检测解决方案。
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员耿旭辉、副研究员李盛红团队与研究员邓德会、副研究员崔晓菊团队合作，研制出基于“铠甲”传感材料的抗硫中毒的便携式硫化氢气体检测仪，并将该仪器应用于污水处理池和下水道井中硫化氢气体，以及深海海水中溶解硫化氢气体的原位检测中。相关成果发表在《危险材料杂志》上。
硫化氢是一种具有强烈刺激性气味的有毒气体，广泛存在于石油、化工、冶金等工业领域以及污水处理、垃圾填埋场等环境中。长期暴露于低浓度硫化氢环境中，会对眼睛、呼吸道等造成刺激；高浓度硫化氢则能迅速麻痹中枢神经系统，导致昏迷甚至死亡。因此，准确、快速地检测硫化氢气体的存在和浓度，对于保障工人生命安全、预防环境污染事故至关重要。
然而，高浓度硫化物极易导致电化学传感器中毒，阻碍了该技术的实际应用。为了解决这一难题，合作团队前期基于石墨烯封装钴镍纳米颗粒(CoNi@NGs)催化材料，研制出抗硫中毒的水中硫离子电化学传感器，并应用于实际水样包括工业废水、池塘水和海水中硫离子的检测。
此次研究，合作团队基于石墨烯封装钴镍纳米颗粒，并掺杂导电炭黑作为传感材料，研制出抗硫中毒及快速响应的硫化氢气体电化学传感器。该传感器对100 ppm 的硫化氢分别间歇检测60天和连续检测200小时后，信号衰减仅为1.3%和9.5%。随后，团队通过掺杂导电炭黑在工作电极上，构建出多孔结构，使响应时间和恢复时间分别缩短了87.9%和77.0%，达到14秒和24.5秒。
针对实际应用的挑战，耿旭辉团队从仪器抗污染设计、多参数实时校准、自校零技术等方面进行研究，研制出便携式硫化氢气体检测仪，将该仪器应用于污水处理池和下水道井中硫化氢气体的原位检测，在污水处理池连续检测60天后，仪器灵敏度仅衰减1.6%，表现出优异的长期稳定性。另外，耿旭辉团队还将该仪器与水气分离膜集成，应用到深海海水中溶解硫化氢气体的原位探测中，最大下潜深度达6003.34米。
随着环保意识的不断提高和安全生产要求的日益严格，各行各业对硫化氢等有毒有害气体的检测需求也在不断增加。便携式硫化氢气体检测仪的成功研制，将为相关行业提供更加便捷、高效的检测解决方案。
素材来源：中国科学报
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