獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2018年CAIA獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介：復(fù)雜背景氣體的高靈敏微型化色譜分離與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用
完成單位：中國科學(xué)院電子學(xué)研究所，中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
完成人：孫建海、王文、何世堂、賈雅娜、薛寧、張璐璐、馬天軍、薛蓄峰、梁勇、劉春秀
成果簡(jiǎn)介
本成果基于環(huán)境污染氣體現(xiàn)場(chǎng)快速高靈敏檢測(cè)的戰(zhàn)略需求，結(jié)合新一代前沿微納感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一系列面向環(huán)境污染氣體高效監(jiān)測(cè)的新技術(shù)、新原理與新方法突破：在國際上，首次提出了大樣品容量的微溝道表面修飾技術(shù)及大深寬比超長微型填充式色譜技術(shù)，將理論板塔數(shù)提升了5倍，躋身為微型色譜技術(shù)研究的先行者。在國內(nèi)，首次開發(fā)出高靈敏三電極結(jié)構(gòu)的微池體Mini-PID以及陣列式聲表面波氣體檢測(cè)技術(shù)及系統(tǒng)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、公共安全防控等領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用推廣，彰顯出重要的科學(xué)意義與實(shí)用價(jià)值。項(xiàng)目組2014年以來在領(lǐng)域內(nèi)top期刊等發(fā)表論文35篇，主編專著2部，授權(quán)發(fā)明專利15項(xiàng)，授權(quán)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
創(chuàng)新點(diǎn)
本成果的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有：（1）針對(duì)復(fù)雜背景氣體的無干擾檢測(cè)，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)并研制出高分辨率系列化微型色譜柱芯片，其中填充式的微型色譜柱芯片，長度達(dá)到1.6米，為國際報(bào)道的最高水平；（2）創(chuàng)新性的研制出高靈敏的Mini-PID檢測(cè)器及聲表面波檢測(cè)器，其中Mini-PID對(duì)甲苯最低檢出濃度可達(dá)0.7 ppb（檢測(cè)溫度℃），分辨率達(dá)1 ppb，為目前報(bào)道的最高水平；（3）將微色譜與高靈敏Mini-PID檢測(cè)器集成，研制出便攜式的GC-PID色譜儀，可實(shí)現(xiàn)苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等VOCs的快速高靈敏檢測(cè)。
科學(xué)價(jià)值
本成果的主要科學(xué)價(jià)值有：（1）微色譜技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，為高靈敏高精度現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了新思路、新方法；（2）高效表面修飾技術(shù)的開發(fā)，為高分辨率微型色譜柱的研制，提供了新的設(shè)計(jì)理念和方法；（3）微溝道新制備方法的創(chuàng)建，為高性能微型填充式色譜柱研制提供了可靠高效的技術(shù)方法；（4）新結(jié)構(gòu)、新方法高靈敏檢測(cè)技術(shù)開發(fā)，為痕量氣體現(xiàn)場(chǎng)高靈敏檢測(cè)提供了可靠的新技術(shù)；（5）新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成技術(shù)開發(fā)，為檢測(cè)系統(tǒng)的微型化提供了新的設(shè)計(jì)理念，對(duì)儀器國際化具有十分重要意義。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益及應(yīng)用前景
本成果研制的現(xiàn)場(chǎng)快速高靈敏檢測(cè)技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境氣體的快速高效分離與高靈敏檢測(cè)，可廣泛應(yīng)用到天然氣管道泄漏、石化、電力、制藥、玩具、半導(dǎo)體、電池、公共安全、戰(zhàn)場(chǎng)化學(xué)毒劑等眾多行業(yè)，可以說有清新空氣需求的地方，就有其需求。因此，該檢測(cè)技術(shù)的成功研制，極大推動(dòng)其在現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，彌補(bǔ)國內(nèi)空白并替代國際產(chǎn)品，產(chǎn)生巨大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
