南洋理工研發(fā)新設(shè)備 可在數(shù)秒鐘內(nèi)檢測出有害氣體
通常,如果懷疑給定區(qū)域中可能存在有毒的空氣傳播化學品,分析過程可能需要花費幾天的時間。然而現(xiàn)在科學家們開發(fā)了一種設(shè)備,他們聲稱該設(shè)備可以在10秒內(nèi)從安全距離分析有害氣體。
該工具是由新加坡南洋理工大學副教授Ling Xing Yi領(lǐng)導的一個團隊創(chuàng)建的。 她的靈感來自2017年的一次事件,該事件引起美國各地民眾對有關(guān)聞到類似煤氣味的強烈抱怨。直到幾天后,才發(fā)現(xiàn)它是由工廠生產(chǎn)的揮發(fā)性有機化合物引起的。這種滯后實際上并不罕見,因為通常使用的氣相色譜-質(zhì)譜儀空氣分析過程首先需要手動收集空氣樣品,然后進行基于實驗室的實際分析,然后花費數(shù)小時到數(shù)天不等。 取而代之的是,新設(shè)備采用了由多孔金屬有機框架納米材料制成的芯片,該芯片可以捕獲該區(qū)域內(nèi)的氣體分子。然后,將激光照射到該芯片上,在與氣體分子相互作用時產(chǎn)生能量較低的形式的光。當用攝像機分析該光時,會將其獨特的光譜特征與已知有毒氣體的光譜特征進行比較,從而使用戶可以確定附近是否存在這些氣體。 該過程稱為拉曼光譜法,通常僅限于固體和液體的測試,因為空氣中的化學物質(zhì)通常被稀釋得無法檢測到。那就是納米材料進入的地方,因為它不僅能吸收氣體分子,而且其金屬納米顆粒還增強了在這些分子周圍產(chǎn)生的光,從而產(chǎn)生了易于讀取的信號。 此外,該過程中使用的激光和攝像頭目前可以位于距芯片最多10米的位置,并且在將來的版本中該距離可以增加;蛘,該芯片可用于收集潛在危險區(qū)域中的氣體分子,然后在實驗室安全中進行分析。 該大學現(xiàn)在正在將該技術(shù)商業(yè)化。關(guān)于這項研究的論文最近發(fā)表在《ACS Nano》雜志上。 關(guān)鍵詞: 拉曼光譜
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