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新聞詳情
檢測限達萬億分之一量級，新型氣體傳感器研發(fā)成功上海自動化儀表四廠公共安全領(lǐng)域?qū)Ρㄎ餀z測有著迫切需求，傳統(tǒng)檢測方式存在設(shè)備笨重、檢測速度慢、對痕量爆炸物識別靈敏度不足等問題，上海自動化儀表四廠因此開發(fā)靈敏度更高、體積更小、響應(yīng)更快的爆炸物氣敏傳感器成為行業(yè)研究的重要方向。
就在近日，西安近代化學(xué)研究所成功研發(fā)出一種氣體傳感器，實現(xiàn)了對火炸藥等硝基芳香類物質(zhì)的超靈敏檢測，檢測限達到萬億分之一(PPT)量級。相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)工程》。
爆炸物痕量蒸氣檢測是公共安全與反恐領(lǐng)域的國際性技術(shù)難題。傳統(tǒng)檢測手段多采用擦拭取樣、離子遷移譜等方法，存在需近距離接觸可疑物、檢測速度慢、靈敏度有限等局限。而新型氣體傳感器的誕生，為安檢場景提供了“非接觸、高靈敏、低功耗”的全新解決方案。
該新型氣體傳感器采用異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料。這種材料通常由兩種或多種結(jié)構(gòu)差異較大的物質(zhì)組成，其多樣的“交會”界面往往能令材料具備獨特的性能。此次，研究團隊正是利用異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的特性，對兩種材料的“交會”界面精心設(shè)計，構(gòu)建出“電子陷阱”，一旦空氣中出現(xiàn)硝基芳香類爆炸物氣體分子，便能精準捕獲并牢牢吸附。同時，異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料具備電子快速遷移特性，可顯著增強傳感信號，從而將檢測極限推至PPT量級。
目前，研究團隊正致力于開發(fā)新一代便攜式、小型化“口袋”檢測儀，類似生活中常見的“煙感報警器”，無需人員靠近可疑物即可完成高靈敏探測。未來可廣泛用于大型活動場所安檢快速篩查、反恐與環(huán)境痕量爆炸物監(jiān)測，以及工業(yè)安全檢測等領(lǐng)域。
上海自動化儀表三廠據(jù)悉，該成果由西安近代化學(xué)研究所與中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所合作完成。團隊已與儀器企業(yè)啟動工程化樣機聯(lián)合開發(fā)。研究團隊還表示，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計策略不僅適用于硝基芳香類爆炸物檢測，上海自動化儀表三廠還可拓展至其他爆炸物及環(huán)境有害氣體傳感，有望成為通用型高靈敏度氣體傳感器技術(shù)平臺。
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