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二氧化氮检测技术:对抗空气污染的新武器
发布:kittyll   时间:2015/11/20 14:19:29   阅读:829 
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在不久的将来,人们将会利用手中的智能手机去对抗一种可能会致命的空气污染问题,而这一切,都要归功于来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究小组和中国科学院的研究人员合作,在二氧化氮(NO2)检测技术方面所取得的重大突破。
 
他们开发出的这种二氧化氮检测方法成本低廉,检测结果却十分可靠。
 
二氧化氮气体是一种重要的空气污染物,据世界卫生组织(WHO)报道,全球每年由于二氧化氮气体污染致死的人群数量多达七百万。这种污染气体会提高人体患慢性呼吸系统疾病的可能性,尤其对于儿童及老人群体而言。
 
该项目主管,来自皇家墨尔本理工大学先进电子技术和传感器中心的Kourosh Kalantar-zadeh教授向人们透露:“二氧化氮这种污染气体的负面效应可以通过采用一种个性化、高选择性、敏感及可靠的检测系统对有害气体提前进行监测从而消除掉。我们提出的新方法为制备出一个手持式、低成本及个性化(甚至可以被安装到智能手机中)的二氧化氮检测器建立了一个良好的开端”。
 
这种技术不仅能够改善人们的生活质量,重要的是还能帮助人们避免因二氧化氮气体中毒而引起某些慢性疾病甚至死亡。
 
二氧化氮气体主要来源于化石燃料的燃烧,尤其是在燃煤发电站及柴油发动机中燃料(参考最近大众汽车排放的丑闻)的燃烧过程。这些都会影响到城市中人们的健康。
 
“公众缺乏有效的监测工具是在减轻这种气体危害过程中所遇到的最主要问题,当前的监测系统不是成本昂贵就是检测二氧化氮过程中难以区分其他气体,造成检测结果不精确等”。Kalantar-zadeh说道。
 
由原子厚度的锡二硫化物制备而成的二氧化氮气体敏感层的放大500000倍后的电镜图像

这种新发明的传感器的运行机制主要是将二氧化氮气体分子吸附到锡二硫化物薄片上,这样不仅能够提高监测灵敏度以满足环保局的标准,而且这种方法比目前市场上其他任何二氧化氮传感解决方法都要更加高效。
 
锡二硫化物是一种经常用于清漆镀金的黄棕色素。为了制备这种新型传感器,研究人员将这种材料转变成只有几个原子厚度的薄片形状。这些薄片的大比表面积对于二氧化氮气体分子具有高度的亲和力,使得这种方法具有高度的选择吸收性。
 
该项目的研究成果已经以论文的形式发表在了由美国化学学会主办的著名杂志《Nano》上,第一作者为 Jian Zhen Ou博士。
 
译自:phys.org
来源:材料与测试
译者:vince

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