中国科学家突破抗硫中毒传感技术便携式硫化氢检测仪实现深海至城市管网全覆盖

分类：动态

2025-04-30 13:44:01 107阅读次数

扫码分享

背景：工业安全与环保监测的双重挑战

　　硫化氢(H₂S)作为石油化工、皮革制造、污水处理等行业的常见副产物，因其强毒性、腐蚀性及易爆性，长期威胁着生产安全和生态环境。传统电化学传感器虽灵敏度高，但面临高浓度硫化物中毒、寿命短、极端环境适应性差等瓶颈，导致监测设备维护成本高昂且可靠性不足。在此背景下，中国科学院的科研团队成功攻克技术难关，推出世界领先的便携式抗硫中毒硫化氢检测仪，为工业安全与环境保护提供了“中国方案”。

　　技术突破：从材料创新到深海极限检测

　　中国科学院大连化学物理研究所联合团队基于石墨烯封装钴镍纳米颗粒(CoNi@NGs)与导电炭黑复合传感材料，研发出新一代抗硫中毒传感器。该材料通过“铠甲”结构保护活性位点，显著提升抗硫腐蚀能力：

　　超长稳定性：间歇检测60天信号衰减仅1.3%，连续工作200小时后衰减率控制在9.5%，较传统设备寿命提升10倍以上;

　　快速响应：多孔结构设计使响应时间缩短至14秒(提升87.9%)，恢复时间24.5秒(提升77%)，实现“秒级预警”;

　　极端环境适应性：集成水气分离膜后，仪器可承受6003.34米深海压力，填补了深海硫化氢原位监测的技术空白。

　　应用场景：从工业现场到海洋深蓝

　　该设备已成功应用于污水处理池、城市地下管网等高风险场景，连续60天监测灵敏度衰减仅1.6%，破解了传统设备需频繁校准的难题。在海洋领域，其深海探测能力为天然气水合物勘探、海底热液区生态研究提供了关键数据支撑。此外，仪器的小型化设计(仅硬币大小)与无线传输功能，使其在石油钻井平台、矿山应急救援等场景中展现出独特优势。

　　产业链与政策协同：撬动4.6万亿工业自动化市场

　　这一技术突破正引发产业链深度变革：

　　上游材料：推动石墨烯、纳米催化材料产业升级，预计带动相关市场规模年增长15% 68;

　　中游制造：智能化集成(如GPS定位、物联网远程监控)加速检测设备向“智慧终端”转型，响应《中国工业自动控制设备行告》对4.6万亿元市场的规划 ;

　　下游服务：催生设备租赁、数据安全分析等新模式，契合“十四五”绿色发展战略中的环保服务创新需求。

　　未来展望：领跑世界硫化氢监测新赛道

　　据《2025-2031年中国硫化氢浓度析仪行业研究报告》预测，该技术将推动国内检测设备市场规模以超6%的年复合增长率扩张，并助力中国企业抢占世界570亿美元环保监测设备市场。中国科学院团队表示，下一步将开发多参数集成检测模块，融合人工智能算法实现“气体指纹识别”，为化工园区、智慧城市提供全景式安全解决方案。

　　结语

　　从实验室创新到产业赋能，这项突破不仅标志着我国在高精度传感材料领域实现“并跑”到“领跑”的跨越，更以硬核科技守护绿水青山。正如研发团队负责人所言：“用中国传感器丈量深海之渊、保卫城市地下生命线，是科技工作者对‘人民至上、生命至上’理念的最好践行。”

标签：便携式硫化氢检测仪

参与评论