灵敏度提升500多倍 中国科研团队在深海探测领域获新突破
中新网合肥4月12日电 (记者 吴兰)记者12日从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院智能所陈池来研究员团队在深海探测领域取得新突破——将水下质谱对水中甲烷的检测灵敏度提升500多倍,有望实现海洋及湖泊甲烷背景监测及分布感知。
在前期深海质谱研究基础上,研究人员将水体溶解甲烷检测灵敏度提升500多倍,达到海洋及湖泊本底溶解甲烷检测水平,实现了从溶解甲烷异常事件监测到背景甲烷长期监测的跨越。
相关技术已申请国家发明专利,研究成果发表在国际著名分析化学期刊、一区Top期刊《塔兰塔》(Talanta)上。
甲烷作为仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其排放对全球气候变化具有重要影响。每年从海洋、湖泊等水生态系统中排放的甲烷占全球总量的约53%,因此,有效监测海洋甲烷向大气的排放通量至关重要。此外,甲烷还是天然气水合物的主要成分,这种新型清洁能源被视为21世纪最具潜力的能源之一。因此,海洋甲烷监测对于海洋环境感知、甲烷异常区域发现、海洋能源勘探、海洋科学研究等均具有重要价值。
由于海洋中的甲烷浓度低、变化大等特点,当前对海洋溶解甲烷的检测数据仍然很少,对海洋甲烷通量的估计还存在很大的不确定性。深海质谱仪是实现海洋溶解气快速检测的重要海洋装备,因其检测灵敏度有限,也只能对特定区域或异常事件进行检测。
陈池来研究员团队长期致力于深海质谱、MEMS技术及MEMS质谱等智能微系统技术研究。2023年,团队研制出深海质谱仪(名为智微号深海水下质谱,ims-UMS),并在某海域成功完成多次海试,获得了海洋廓线重要溶解气信息。
在前期工作基础上,为进一步提高检测灵敏度,团队针对样本水气高、检测仪器空间有限等问题,研制出小体积、低功耗的在线除水系统,同时优化进样气路设计,成功将其集成安装于智微号深海质谱仪中。这一改进在维持目标检测气体高渗透通量的同时,将质谱仪的真空度提升超过2个数量级,对甲烷的检测限从高于16纳摩/升降低至0.03纳摩/升,提升了超过500倍,达到深海及湖泊等水域甲烷本底信号检测的水平,有望实现海洋溶解甲烷的无差别监测。
据了解,研究团队下一步将基于该技术开展大空间、宽时间范围内本底甲烷的原位检测研究,以及H2、He等有指向性的极低浓度气体原位检测研究。该研究工作为进一步实现甲烷通量计算、全球气候研究、羽流寻迹、冷泉发现等提供了重要技术基础。(完)
- 最近发表
-
- 随机阅读
-
- 以积极的财政政策推动高质量发展
- 台风“摩羯”临近 广东启防风Ⅳ级应急响应
- 短剧当道,横店的演员过得怎么样
- 南非总统:约堡火灾敲响警钟 促政府重视民生问题
- 津渝共办盛会,凝聚哪些共识合力?这场发布会上详解
- 国际识局:韩国政坛洗牌,释放四重信号!尹锡悦面临危机
- 广西沿海遭遇强降雨 多所学校停课
- 加强田管保丰收 这些科技手段省时省力还省心
- 俄智库:美国芯片产业政策威胁全球
- “豪礼”精准到家 揭秘礼品卡新骗局
- 日本地震遇难人数升至203人 一核电站曾遭遇3米海啸
- 北京花粉浓度近期将处于较高水平 周末最高气温将达30℃
- 云南推进开放型经济新体制建设 十年利用外资125.37亿美元
- 在异乡重建故乡 《纸上还乡》新书分享会举办
- 青海甘肃四川西部等地有中到大雨 内蒙古华北东北等地将有一次降水过程
- 中式健身受“Z世代”热捧
- 专家细数“伤脊陷阱”提倡“正襟危坐”勿“葛优躺”
- (追着雪花看新疆)新疆“麦村”的小麦“漂流记”:从田间到餐桌
- 辽宁大连:暑期入境游火热 出入境人员同比增36.8%
- 安全抵达!K396第二批近500名旅客到达北京丰台站
- 热门推荐
-
- 中央气象台:寒潮将继续影响我国中东部地区
- 旅德青年芭蕾舞者张晋浩:用心展现中国舞者独特魅力
- 联合国秘书长对加沙地带两所学校遭袭深感震惊
- 北京力争2025年机器人核心产业收入超300亿元
- 多家央企公告一季度“开门红”,战略性新兴产业投资加速
- 重庆立足农业生产领域“小切口” 上线数字化服务平台
- 利好政策成强辅助 北京车展收官
- 中国证监会:指导证交所尽快出台程序化交易管理实施细则
- 首列在京报关中欧班列开行 企业实现就近报关
- “中国旅游日”三亚推出特惠旅游产品 活动时间持续至9月
- 政治对话才能重建和平(国际论坛)
- 单位解雇辱骂同事的员工获法院支持
- 外籍专家记者团近距离感受西藏:富有底蕴 面向未来
- 果蔬干是健康零食吗?
- 2023年西宁市城市环境空气质量优良率达94.8%
- 在家也能自制流星雨?看《一馔千年》收攻略
- 《宝水》《西海固笔记》等获评“2022中国好书”
- 广州六项大气污染指标全面达标
- 2024中华经典诗词论坛热议AI时代诗词新前景
- 以军从加沙南部撤出几乎所有地面部队 目前仅留一个旅