2024年分析測試科學獎一等獎：催化發(fā)光在線與原位氣體傳感體系構建及應用
完成單位：四川大學分析測試中心 中國測試技術研究院
完成人：呂弋 劉睿 張立春 潘義 閆曙光 宋紅杰 蘇穎穎 馮洋 孫明霞
成果簡介：氣體傳感與在線分析技術是環(huán)境監(jiān)測的重要工具，并在預警潛在危險、保障人民生命健康方面發(fā)揮重要作用，是國家戰(zhàn)略層面的關鍵需求。項目組長期圍繞分子在氣固界面作用下的催化發(fā)光（Cataluminescence, CTL）現象，從催化發(fā)光信號傳導機制闡明、等離子/光輻射誘導催化發(fā)光傳感、光電協同氣固界面催化原位傳感三個層次的研究入手，創(chuàng)造性構建了催化發(fā)光在線與原位氣體傳感的氣體傳感體系，發(fā)展了基于催化發(fā)光的新原理、新方法和新裝置。
創(chuàng)新點及科學價值：項目以認識氣固界面催化活性中心的形成和穩(wěn)定機制為核心，初步揭示催化發(fā)光能量轉移傳感信號傳導機制；構建了微等離子體/光輻射輔助催化發(fā)光高靈敏度在線傳感；構建了光電協同氣固界面催化發(fā)光原位傳感分析機理探究裝置。項目研究結果為復雜氣體樣品的精準傳感分析提供了新策略和新途徑，有力的推動了分析化學的發(fā)展及其與環(huán)境科學、材料科學等學科的交叉進步。
社會經濟效益：本項目部分研究成果部已轉化應用，反響良好，為西南地區(qū)環(huán)境氣體在線監(jiān)測提供支撐。應用單位一致認為本項目構建的催化發(fā)光氣體在線監(jiān)測系統靈敏度高、重現性好；系列環(huán)境污染物氣體傳感器響應速度快、穩(wěn)定性好，適合于環(huán)境氣體樣品的快檢分析。
應用前景：該氣體傳感體系可以用于監(jiān)測大氣中的污染物，如氮氧化物、二氧化硫、揮發(fā)性有機化合物（VOCs）等，有助于減少環(huán)境污染和改善空氣質量；在工業(yè)生產過程中，該氣體傳感體系可以用于檢測和控制排放氣體的濃度，以確保生產過程的安全性和效率，同時減少對環(huán)境的影響；在醫(yī)療領域，該氣體傳感體系可以用于監(jiān)測醫(yī)院環(huán)境中的感染控制，以及檢測患者呼出氣中的生物標志物，從而幫助診斷疾病；隨著國際形勢的變化，國產氣體傳感器的替代需求日益緊迫，該氣體傳感體系的構建為國內氣體傳感器行業(yè)提供了新的市場空間。
