尾气传感器

p 　　汽车尾气排放分析仪是在汽车发动机正常运转时，对汽车排放的尾气进行检测、分析, 从而判断汽车发动机是否工作正常、排出的有害气体是否超出标准的一种仪器。作为机动车尾气检验以及维修机构的核心设备，这种仪器的质量和性能直接影响到对汽车尾气排放超标进行检查的效率和效果。因此，获得具有法定效力的计量认证证书是产品应用于市场的重要前提条件。 /p p 　　随着新的汽车尾气排放检测法规《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速及简易工况法)》GB18285-2018和《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB3847-2018的发布，汽车尾气分析检测逐渐标准化。凭借在环保领域多年的气体分析仪器仪表研发制造经验，湖北锐意自控全新推出测量精准度更高、稳定性更好的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。 /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 新法规变化分析 /strong /span strong style=" font-size: 18px " /strong /p p 　　新法规规定，汽车尾气排放分析仪应至少能自动测量HC、CO、CO2、NO、O2五种气体浓度。在检测方法上也发生了较大的变化：一是规定原来的电化学法测量NOx的原理不再适用，必须用光学法原理测量 二是柴油车增加了NOx的检测。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 如何准确测量NOx? /span /p p 　　新标准的出台直接影响着NOx的测量，光学检测原理有非分光红外(NDIR)、微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)，原理不同测量的精度和结果也不同。除了检测原理不同外，还有两种测量方式的区别：一种是直接测量，把NOx分为NO 和NO2两个组分分别测量，测量浓度相加得到NOx 另一种是间接测量，采用转化炉将NO2转化为NO，通过测量NO间接得出NO2和NOx的浓度。 /p p 　　此外，《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB 3847-2018中规定采用转化炉将NO2转化为NO时，转化效率应≥90%，对转化效率要定期检验，转化效率不合格的转化炉要及时更换。 /p p 　　因此，采用转化炉间接测量法的汽车尾气分析仪会遇到以下问题： /p p 　　1、转化效率会影响测量精度，造成测量结果不准确 /p p 　　2、转化炉定期进行检测会增加作业成本 /p p 　　3、转化炉的使用寿命一般不超过一年，需定期更换。 /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" width=" 648" tbody tr class=" firstRow" td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 特性 /span /strong /p /td td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 直接测量 span NO /span 、 /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /strong strong /strong /p /td td valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 间接测量 span NO /span 、 /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /strong strong span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" （转换炉） /span /strong /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 准确性 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 测量精度较高， span NOx /span 测量误差低至 span style=" background:white" ± span 4% /span /span /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 测量精度受转化效率影响较大 /span /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 便利性 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height: 150% font-family:等线" 1 /span span style=" font-size: 13px line-height:150% font-family:等线" 台仪器集成 span 2 /span 个测量平台，操作方便 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height: 150% font-family:等线" 1 /span span style=" font-size: 13px line-height:150% font-family:等线" 台仪器外加 span 1 /span 台转换炉，操作繁琐 /span /p /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 79" p style=" text-align:center line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 成本效益 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 302" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 无需更换后期耗材，后期免维护 /span /p /td td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width=" 266" p style=" text-align:left line-height:150%" span style=" font-size:13px line-height:150% font-family:等线" 需定期更换转换炉，成本增加 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align: center " strong 表一、直测法VS转化炉法特性对比分析 /strong /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 18px " strong /strong /span /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 锐意自控解决方案 /strong /span /p p 　　湖北锐意自控系统有限公司自汽车尾气排放检测新国标发布以来，在核心气体传感器的测量原理及结构上取得突破。针对标准中规定的汽车尾气排放分析仪的检测组分、量程、精度的要求，以及市场普遍面临的NOx测量受水分干扰及转化炉转化效率影响的技术难点，成功研发出满足汽油车和柴油车尾气检测用的气体传感器平台。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 1、 采用微流NDIR技术直测NO /span /p p 　　目前国际上的微流红外气体传感器在使用过程中，测量结果随着温度变化，以及光源、探测器的老化等原因造成漂移。对此，湖北锐意自控在采用了隔半气室设计，分别设计了参考气室和测量气室，但是使用同一个光源和探测器，因此，可以通过光源通过参考气室和测量气室的信号比值来修正由于温度、光源老化、探测器老化等造成的信号漂移，从而提高微流红外气体传感器的测量精度和长期稳定性。 /p p 　　此外，基于非分光红外(NDIR)测量NO、NO2易受水分干扰的问题，配备水分补偿调节装置，增加传感器对被测气体的响应灵敏度 通过调节叶片及线性修正，对H2O(气)干扰信号进行调整，使传感器受H2O(气)的影响相互抵消，从而消除H2O(气)的干扰，进一步保证测量的准确性。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 234px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/24ce5fd9-be58-465e-83c5-5411ae0dbd4f.jpg" title=" 图片.jpg" alt=" 图片.jpg" width=" 450" height=" 234" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " ①红外光源 ②切光器 ③切光电机 ④测量气室 ⑤参比气室 ⑥检测器 ⑦微流传感器⑧第2组分检测器 ⑨信号处理及输出系统 /span /p p style=" text-align: center " strong 图一 微流NDIR双气室技术原理 /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 293px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/aed0659f-3c0a-4edc-93bd-8bdffb75a6b6.jpg" title=" 22.jpg" alt=" 22.jpg" width=" 450" height=" 293" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 图二 微流NDIR NO气体传感器 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 2、 非分光紫外(NDUV)直测NO2 /span /p p 　　不同于红外(IR)，紫外(UV)光谱吸收波段是纳米级别的，波长更短，波峰比较独立。非分光紫外(NDUV)可准确测量NO2气体浓度，不受水分干扰，精度更高，且非分光紫外(NDUV)相对于紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)成本较低。采用非分光紫外(NDUV)直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO，采用红外光学平台测量NO浓度，再通过NO浓度计算得出NO2浓度的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f6bf8cf2-ddb5-4eed-a6d8-13e96be55e38.jpg" title=" 33.jpg" alt=" 33.jpg" width=" 450" height=" 299" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong 图三 紫外吸收光谱 /strong /p p 　　锐意自控的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230采用微流NDIR直测NO、非分光紫外(NDUV )直测NO2，成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO的局限性，更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确，不受转化效率的影响。微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、非分光红外(NDIR)及电化学技术均为湖北锐意自控自主掌握。 /p p span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) " strong 新产品介绍 /strong /span /p p 　　基于核心汽车尾气传感器平台，湖北锐意自控针对汽油车和柴油车的检测需求，成功开发出汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。 /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" tbody tr class=" firstRow" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 湖北锐意自控汽油车尾气分析仪 /span /p p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" Gasboard-5260 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 湖北锐意自控柴油车尾气分析仪 /span /p p style=" text-align:center line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" Gasboard-5230 /span /p /td /tr tr style=" height:102px" td width=" 300" style=" background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 102" p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 210px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5afda047-238b-4bfb-8334-58263b308cad.jpg" title=" 尾气分析仪.jpg" alt=" 尾气分析仪.jpg" width=" 280" height=" 210" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align:center line-height:115%" br/ /p /td td width=" 283" style=" background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 102" p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bf78c478-51d3-480f-a564-e862ee53eb95.jpg" title=" 44.jpg" alt=" 44.jpg" / /p p style=" text-align:center line-height:115%" br/ /p /td /tr tr style=" height:36px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 36" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量气体： span HC /span 、 span CO /span 、 span CO2 /span 、 span NO /span 、 /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 、 span O2 /span /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 36" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量气体： span CO2 /span 、 span NO /span 、 /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span /p /td /tr tr style=" height:39px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量原理： /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" HC /span span style=" font-size:13px font-family:等线" 、 span CO /span 、 span CO2 /span ：非分光红外 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO: /span span style=" font-size:13px font-family:等线" 微流 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：非分光紫外 span NDUV /span /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" O2 /span span style=" font-size: 13px line-height:115% font-family:等线" ：电化学 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 测量原理： /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" CO2 /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：非分光红外 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left" span style=" font-size:13px font-family:等线" NO /span span style=" font-size:13px font-family:等线" ：微流 span NDIR /span /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" NO sub 2 /sub /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" : /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 非分光紫外 span NDUV /span /span /p /td /tr tr style=" height:39px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用标准： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速及简易工况法）》 span GB18285-2018 /span /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 39" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用标准： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》 span GB3847-2018 /span /span /p /td /tr tr style=" height:34px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 检测方法： /span /p p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线 background:white" 汽车排放总量分析（ /span span style=" font-size:13px line-height: 115% font-family:等线" VMAS /span span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" ） /span /p h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 简易稳态工况法（ /span span style=" font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal" ASM /span span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" ） /span /h3 h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 双怠速 /span /h3 /td td width=" 283" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p span style=" font-size:13px font-family:等线" 检测方法： /span /p h3 style=" margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph background:white" span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" 加载减速工况法（ /span span style=" font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal" Lugdowm /span span style=" font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal" ） /span /h3 /td /tr tr style=" height:34px" td width=" 300" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" text-align:left line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用车型：汽油车 /span /p /td td width=" 283" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 34" p style=" line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" 适用车型：柴油车 /span /p p style=" line-height:115%" span style=" font-size:13px line-height:115% font-family:等线" & nbsp /span /p /td /tr /tbody /table p 　　根据汽车尾气排放分析仪的计量要求，湖北锐意自控对产品进行了充分严格的测试，已一次性批量通过河南省、湖北省、广西省计量院的检定。除上述三省外，湖北锐意自控正在加快推进全国其他省市的计量校准工作，以满足更多地区检测站(I站)和维修站(M站)的使用需求。 /p

山东省济南市，2017年8月，首批100辆出租车装上了能监测PM2.5和PM10的传感器，使得济南成为全国首个利用出租车进行大气监测的城市。同年10月，又有200辆出租车加装道路走航监测设备。在北京，中国环境科学研究院大气环境研究所科研楼三层楼顶，一排排精密仪器正在不停运转，一组组数据被精确记录。传感器测试观测室里多台不同品牌不同型号的大气污染物传感器正在进行性能比对，这些数据将为改进传感器性能提供基础依据。从济南到北京，从车载传感器到传感器测试观测室，新型低成本大气传感器是中国环境科学研究院大气环境研究所的研究方向之一。作为生态环境部直属科研单位的中国环境科学研究院，近年来正在不断投入开展大气传感器的相关研发，为城市大气污染监测与溯源提供更精细的技术工具和数据依据。始于需求 源自基层大气传感器应用始于基层，源自2013年的一个电话。“我们从2013年开始研究城市网格化监测和大气传感器的应用，其需求来源于2013年山西省太原市的一个电话。”中国环境科学研究院大气环境研究所副所长高健告诉记者。2013年，全国首次开展城市空气质量六项参数监测，也就是这一年，太原市夏季出现了严重的臭氧污染。为了扭转不利局面，太原市政府找到了中国环境科学研究院团队。但当时的太原只有4个监测点位，很难全面代表整个城市的污染状况。无奈之下，高健团队利用手动采样的方法在太原布设了60个监测点位，没想到效果很好，整个城市的污染地图被很好地呈现出来。从那时起，高健带领团队开始寻找便捷、低成本、有一定精度的传感器产品，来替代成本高、耗人力大但精度高的手工方法。2013年—2016年，大气污染防治领域开始出现类似产品，“微型站”开始成为“标准站”的有效补充。2016年，高健团队组织了包括国内外十余个品牌的大气传感器评测工作，为时一年的细致评测后，发布了研究论文，阐述了大气传感器的适用条件、存在问题和改进方案。在大气污染防治应用方面，大气传感器也迎来了井喷，针对工地、企业、园区、港口等目标场景的固定式应用，逐渐发展到无人机搭载、船载、车载等移动方式。例如济南市生态环境局2018年全面建成1000余个微站，在市、区县、街镇三级大气污染联防联动中得到广泛应用，实现了济南市大气污染治理向公里级网格化精细监管、快速精准溯源、联动高效治理的转变。目前，环保无人机搭载传感器设备在全国多个工业园区进行污染源位置排查、环境应急监测，锁定排放源，联动环境应急处置。船载传感器也已在江苏、上海等地示范应用，监测内河、港口等重点区域的空气质量，补全移动源监管的重要环节。小小传感器 能解大问题每个城市有各自的“基因”，决定了人与路的关系。道路是城市的血管，密集处往往是人口聚居地，是商业发达区域，是各类污染排放聚集区。在济南，从你身边经过的出租车，或许不是寻常的出租车，它可能装载着传感器。这些设备从出租车的外观上是看不出来的，因为设备藏身在车灯里。别看传感器体积小，它能弥补固定环境监测器械分布不均匀的缺陷。“在项目初期，我们考虑可以利用出租车的覆盖范围广、监测结果不受人为干预的特点，在车顶上安装传感器，可实时监测污染情况，通过与现有的空气监测站等定点大气网格化监测数据相互补充、相互校准的方式，获得监测区域的大气质量数据，高效促进大气污染源头治理。”高健告诉记者。每3秒一组数据；定位精度小于20米，精准治理；300辆车每天合计行程超过 6.9万公里，数据超过360万组，平均每天可覆盖95%以上的主城区机动车道路……这些数据弥补了定点大气网格化监测的不足，依托传感器的有力支撑，可以实现城市毛细血管的净化与疏通。获取数据只是第一步，治理才是关键。相关部门可以根据从出租车传感器上获取的实时数据，精准锁定哪些地方有道路扬尘污染，从而进行精准治理，既节约时间，也节约了成本。在安徽省亳州市，除市区所有出租车外，还投入了近百辆装有大气环境监测系统的小型车辆，做到了监管全覆盖。相关人员一旦发现手机云图上出现颜色异常，就会第一时间在微信群里反映，通知对应的部门和执法人员到现场进行处理。截至目前，全国已有40多个城市，数千辆出租车安装并应用了这一传感器。“下一步，我们将加强研究，把传感器做精、做好，利用传感器体积小、成本低的优势，帮助城市更好地解决当地空气污染问题。”高健表示。新型传感器 面向新需求生态环境治理精细化是新时代生态文明建设的新要求、新考验。数据准确、参数齐全的新型传感器正在走上舞台。大气传感器需要解决的不仅仅是高时空分辨率的数据支撑，更是要通过多参数、全方位的监测，提升我们对城市污染来源和影响的科学认识。近年来，高健团队并没有停止对传感器技术前沿的探索。“新产品、新方法、新技术如雨后春笋般不断涌现，关键是要锁定最合适的产品和技术，解决科学需求。”中国环境科学研究院大气环境研究所助理研究员沈毅成告诉记者，“我们正在将新型的粒径谱传感器、黑碳传感器应用于走航监测中。新型的测量参数能够帮助我们区分道路扬尘、柴油车、汽油车尾气和城市本底污染，实现街区尺度的颗粒物来源解析。”目前，济南市的微站网络和走航出租车搭载的PM2.5传感器已经全部升级成为粒径谱传感器，能够将颗粒物的浓度细分成31个粒径区间，可以有效区分不同类型的颗粒物对PM2.5、PM10的相对贡献。“更加先进设备不断走出去，多元化的数据不断传回来，大数据赋能智慧环保已经到来。”沈毅成表示。

一个国际联合研究小组近日宣布，通过在石墨烯中加入硼原子的方式，他们开发出一种灵敏度极高的气体传感器。该装置能“嗅”出空气中浓度极低的有害气体，在人们还未察觉时发出警报。该研究还有助于改善锂离子电池和场效应晶体管的性能。　　用石墨烯制成的气体传感器已具有很高灵敏度，但科学家们并不想止步于此，希望通过在石墨烯中掺入其他元素的方式让其性能得到进一步提升。　　美国宾夕法尼亚州立大学物理学、化学和材料学教授莫里西欧特伦斯经过不断更换掺入元素，成功合成了1厘米见方的高品质掺硼石墨烯片。为防止硼化合物暴露在空气后快速分解，他们研制中用到了类似起泡器的化学气相沉积系统。　　核心部件制成后，被送往本田研究院的美国公司进行组装。2010年诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学科学家康斯坦丁诺沃肖洛夫的实验室负责研究传感器的传输机制。此外，比利时、日本和中国的科学家也促成了这项研究。　　测试显示，新的气体传感器能够探测到浓度极低的有害气体分子，如空气中含量为十亿分之一的氮氧化合物和百万分之一的氨气，灵敏度比单纯用石墨烯制成的气体传感器要分别高出27倍和1000倍。　　负责此项研究的本田研究所首席科学家阿维迪克哈瑞泰元认为，新方法开辟了一条制造超高灵敏度气体传感器的新途径。该技术未来极有可能突破1000的五次方分之一检出限，在灵敏度上，比目前最先进的气体传感器高6个数量级。　　未来这种传感器有望在科学实验和工业中获得广泛的应用，无论是有毒有害气体、超标排放的汽车尾气，还是大气污染中的氮氧化合物都会在它面前一一显出原形。研究人员称，除检测有毒和易燃气体外，这种掺硼的石墨烯理论上还能帮助改建锂离子电池和场效应晶体管。　　相关论文发表在11月2日出版的《美国国家科学院院刊》。 来源：科技日报