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青島能源所研發出實時分析氣溶膠組分高時間解析度行動式光譜裝置

由茶無弄發表于娛樂2021-07-01

簡介中國科學院青島生物能源與過程研究所資源環境與綠色分離研究組，基於溼式平行板溶蝕器、線上可溶顆粒物收集器、發光二極體、長光程液芯波導、光電轉換器等器件，整合研發了高時間分辨、靈敏分析大氣氣溶膠中可溶性硫酸鹽、三氧化硫的光學裝置（圖1）

日內精密度怎麼計算

作為認知、預警、監控和治理大氣汙染的關鍵環節，大氣氣溶膠的化學組成的快速、原位、準確分析，已成為環境和分析科學急需解決的重要問題。目前，大氣氣溶膠組分分析仍然主要依賴離線取樣技術，隨後還需要樣品處理和儀器分析。該處理步驟繁瑣，具有時間和空間的侷限性，無法實現組分的快速和高分辨採集分析；同時，分析裝置體積和重量較大，不便攜，操作複雜，缺乏簡明的控制程式，嚴重限制了大氣顆粒物組分的現場、高分辨分析。

中國科學院青島生物能源與過程研究所資源環境與綠色分離研究組，基於溼式平行板溶蝕器、線上可溶顆粒物收集器、發光二極體、長光程液芯波導、光電轉換器等器件，整合研發了高時間分辨、靈敏分析大氣氣溶膠中可溶性硫酸鹽、三氧化硫的光學裝置（圖1）。研發裝置檢測硫酸根的靈敏度可達7。3 μgL-1（S/N=3），日內日間精密度均小於6。0%，應用研發裝置線上採集大氣氣溶膠樣品並分析顆粒物中可溶性硫酸根的單次檢測時間為4分鐘。應用其連續分析研究所內不同天氣數小時大氣氣溶膠組分中硫酸根和三氧化硫的濃度變化，證實了研發裝置具備較好的穩定性和應用前景（圖2）。相關成果發表於ACS出版的Analytical Chemistry 期刊（DOI： 10。1021/acs。analchem。8b01055）。

此外，資源環境與綠色分離研究組與東北大學合作，針對大氣中的二氧化氮研發高時間分辨光學檢測裝置具備原位、實時、靈敏監測城市大氣中NO2的優點，裝置與效能如圖3所示。研發裝置對於NO2的檢出限為5ppbv，日內精密度為4。1%，日間精密度為5。7%，分析時間為4 min，線性範圍可達到700 ppbv。相關成果已發表於Analytical Chemistry 期刊（2017， 89， 13064–13068）。

相關係列成果得到國家自然科學基金、中科院科研儀器裝置研製專案、山東省重點研發計劃和青島市民生科技計劃專案等支援。