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新加坡南洋理工科学家研发新设备 可在数秒钟内检测出有害气体
日期:2019-11-03 17:34:52   阅读:1582

一般来说,如果怀疑某一特定区域可能存在有毒的空气传播化学品,分析过程可能需要几天时间。然而,现在科学家们已经开发出一种他们声称可以在10秒内从安全距离分析有害气体的装置。

这个工具是由新加坡南洋理工大学副教授凌星·易领导的团队开发的。

她受到2017年一次事件的启发,那次事件引起了美国各地人们对闻到类似气体的强烈抱怨。直到几天后,人们才发现它是由工厂生产的挥发性有机化合物引起的。这种滞后在实践中并不少见,因为常用的气相色谱-质谱仪空气分析过程首先需要手动收集空气样本,然后是实际的实验室分析,然后需要数小时至数天的时间。

取而代之的是,新设备使用了一种由多孔金属-有机框架纳米材料制成的芯片,它可以捕获该区域的气体分子。然后,激光照射在芯片上,在与气体分子相互作用时产生能量较低的光。当用照相机分析光线时,将它独特的光谱特征与已知有毒气体的光谱特征进行比较,以便用户能够确定附近是否存在这些气体。

这一过程被称为拉曼光谱,通常限于固体和液体测试,因为空气中的化学物质通常被稀释,因此无法被检测到。这就是纳米材料进入的地方,因为它不仅能吸收气体分子,而且它的金属纳米粒子也能增强这些分子周围产生的光,从而产生易于阅读的信号。

此外,在此过程中使用的激光器和照相机目前可以位于离芯片10米的位置,并且在未来版本中可以增加该距离。或者,该芯片可用于收集潜在危险区域的气体分子,然后在实验室安全条件下进行分析。

这所大学现在正在将这项技术商业化。这项研究的论文最近发表在acs纳米杂志上。

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