科学家研制出新型一氧化碳探测器

2010-7-12 00:00 来源: 科技日报
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  西班牙的科学家成功利用一种复杂的铑金属复合物研制出新型高灵敏度的一氧化碳探测器。其不仅能通过颜色变化可靠地探测到空气中的一氧化碳,还可以集成在纺织品等产品中。相关成果发表在近日出版的德国《应用化学》杂志上。 

  一氧化碳是一种危害性很大的有毒气体,它不仅无色、无臭、无味,而且在低浓度时就可使人中毒。含碳物质在内燃机、煤气炉或壁炉里的不完全燃烧就会产生一氧化碳,美国每年发生约1.5万起一氧化碳中毒事件,其中约500人死亡。因此,在可能出现危险的地方使用放心的一氧化碳报警装置十分重要。以往大部分一氧化碳传感器都是电子的,有一种探测器可用颜色变化来显示一氧化碳的存在,不过,这种比色检测方法在空气中不起作用或不够敏感。

  现在,基于一种特别复杂的铑金属复合物,西班牙瓦伦西亚理工大学的研究人员成功开发出新型一氧化碳探测器。其不仅在溶液中,在空气中也能可靠检出一氧化碳,而且检测极限足够低,能在一氧化碳浓度达到有毒水平之前就检测出来。

  该复合物的核心是通过两个醋酸酯组和两个磷配体相互桥接在一起的两个铑原子。其轴向连接两个额外的乙酸配体。将该复合物涂在能吸附它们的硅胶上,可形成灰紫色的固体。当复合物与含一氧化碳的空气接触时,它会通过排挤两个铑原子轴向连接位置的乙酸分子,然后结合一个或两个一氧化碳分子。灰紫色固体会因此在几分钟之内变为明显的橙黄色。而用干净气流处理后,探测器又可以完全回复原状。

  该探测系统非常有选择性。例如,它不会响应二氧化碳、挥发性有机物或二氧化硫。对氮氧化物也只有在浓度非常高时才反应。研究人员希望基于这种高效率、低维护的化学传感器研发一种简单、价格便宜的一氧化碳探测仪。相比对电力有依赖而很难集成使用的电子探测器,这种比色法一氧化碳探测系统还可被集成在纺织品或绘画作品中,人们用肉眼就能简单地从颜色变化中察觉一氧化碳的存在。