來源：《中國科學報》第3版 領域
發(fā)布時間：2025-04-30
便攜式硫化氫氣體檢測儀。中國科學院大連化學物理研究所供圖
本報訊?近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員耿旭輝、副研究員李盛紅團隊與研究員鄧德會、副研究員崔曉菊團隊合作，研制出基于“鎧甲”傳感材料的抗硫中毒的便攜式硫化氫氣體檢測儀，并將該儀器應用于針對污水處理池和下水道井中硫化氫氣體，以及深海海水中溶解硫化氫氣體的原位檢測。相關成果發(fā)表于《危險材料雜志》。
硫化物作為石油石化、皮革、造紙和食品加工行業(yè)的副產(chǎn)物，廣泛存在于工業(yè)廢水及廢氣中。硫化物對生物具有強神經(jīng)毒性，長期接觸會引發(fā)嚴重疾病。此外，硫化物具有強堿性，易腐蝕儀器和管道。因此，對廢水及廢氣中的硫化物進行檢測具有重要意義。由于具有高靈敏度、易便攜等優(yōu)勢，電化學傳感器是現(xiàn)場原位檢測硫化物的重要手段之一，但高濃度硫化物極易導致電化學傳感器中毒，阻礙了該技術的實際應用。
在前期研究中，合作團隊基于石墨烯封裝鈷鎳納米顆粒（CoNi@NGs）催化材料，研制出抗硫中毒的水中硫離子電化學傳感器。此次，合作團隊基于CoNi@NGs，并摻雜導電炭黑作為傳感材料，研制出抗硫中毒及快速響應的硫化氫氣體電化學傳感器。該傳感器對100ppm的硫化氫分別間歇檢測60天和連續(xù)檢測200小時后，信號衰減僅為1.3%和9.5%。隨后，團隊通過摻雜導電炭黑在工作電極上，構建出多孔結構，使響應時間和恢復時間分別減少了87.9%和77.0%，達到14秒和24.5秒。
針對實際應用的挑戰(zhàn)，耿旭輝團隊研制出便攜式硫化氫氣體檢測儀，將該儀器在污水處理池連續(xù)檢測60天后，儀器靈敏度僅衰減1.6%，表現(xiàn)出優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。另外，耿旭輝團隊還將該儀器與水氣分離膜集成，應用到深海海水里溶解硫化氫氣體的原位檢測中，最大下潛深度達6003.34米。（孫丹寧）
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138278
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