获奖项目简介
2024年分析测试科学奖一等奖:催化发光在线与原位气体传感体系构建及应用
完成单位:四川大学分析测试中心 中国测试技术研究院
完成人:吕弋 刘睿 张立春 潘义 闫曙光 宋红杰 苏颖颖 冯洋 孙明霞
成果简介:气体传感与在线分析技术是环境监测的重要工具,并在预警潜在危险、保障人民生命健康方面发挥重要作用,是国家战略层面的关键需求。项目组长期围绕分子在气固界面作用下的催化发光(Cataluminescence, CTL)现象,从催化发光信号传导机制阐明、等离子/光辐射诱导催化发光传感、光电协同气固界面催化原位传感三个层次的研究入手,创造性构建了催化发光在线与原位气体传感的气体传感体系,发展了基于催化发光的新原理、新方法和新装置。
创新点及科学价值:项目以认识气固界面催化活性中心的形成和稳定机制为核心,初步揭示催化发光能量转移传感信号传导机制;构建了微等离子体/光辐射辅助催化发光高灵敏度在线传感;构建了光电协同气固界面催化发光原位传感分析机理探究装置。项目研究结果为复杂气体样品的精准传感分析提供了新策略和新途径,有力的推动了分析化学的发展及其与环境科学、材料科学等学科的交叉进步。
社会经济效益:本项目部分研究成果部已转化应用,反响良好,为西南地区环境气体在线监测提供支撑。应用单位一致认为本项目构建的催化发光气体在线监测系统灵敏度高、重现性好;系列环境污染物气体传感器响应速度快、稳定性好,适合于环境气体样品的快检分析。
应用前景:该气体传感体系可以用于监测大气中的污染物,如氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机化合物(VOCs)等,有助于减少环境污染和改善空气质量;在工业生产过程中,该气体传感体系可以用于检测和控制排放气体的浓度,以确保生产过程的安全性和效率,同时减少对环境的影响;在医疗领域,该气体传感体系可以用于监测医院环境中的感染控制,以及检测患者呼出气中的生物标志物,从而帮助诊断疾病;随着国际形势的变化,国产气体传感器的替代需求日益紧迫,该气体传感体系的构建为国内气体传感器行业提供了新的市场空间。