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    基于比色法傳感器檢測氣相TATP取得突破

    發布日期:2020-10-26瀏覽量:482
            世界范圍內發生的恐怖爆炸事件呈逐年上升趨勢,嚴重影響了各國的社會穩定,并對人民生命財產安全造成了巨大的威脅。其中,具有代表性的是2015年發生在法國巴黎的特大爆炸恐怖襲擊事件??植婪肿邮褂萌^氧化三丙酮(TATP)爆炸物發動襲擊造成了數人身亡。TATP撞擊感度和摩擦感度極高,極易引發爆炸,且爆炸威力巨大(約1.83TNT當量)。當TATP爆炸時會產生大量氣體,氣體中含有易燃氣體及氧化性氣體,這也恰恰是此類爆炸物極端危險的原因之一。同時,由于制備方法簡單、原料易得,TATP成為近年來世界范圍內恐怖分子實施爆炸活動的首選爆炸物。
            盡管近年來已經開發出多種用于TATP檢測的技術,并且部分技術已經得到現實應用,但這些方法通常需要昂貴且不宜便攜的儀器,需要大量樣品制備、檢測限差,部分產品僅限于液體或固體樣品,不能檢測氣相TATP。因此,開發廉價、便攜式且便于操作的、可用于現場TATP檢測的設備仍是當務之急,尤其是現場檢測TATP蒸氣對于快速篩選將具有明顯的優勢。
            近期,中科院寧波材料所林恒偉團隊在美國化學會上發表了一篇關于比色法傳感器的文章,該傳感器可半定量檢測在50 ppb至10 ppm范圍內的TATP氣氛。其工作原理是將被測物氣流通過固體酸催化劑預處理得到分解產物(例如H2O2),再通過涂有氧化還原敏感染料的比色傳感器陣列發生氧化還原反應,產生顏色變化(如圖1),從而實現對TATP氣氛的高靈敏檢測,其檢出限低于2 ppb。同時,常見的潛在干擾(例如環境濕度、香水等揮發性有機化合物)不會使陣列產生響應,該陣列還可以將TATP與其他化學氧化劑區分(例如過氧化氫,漂白劑,叔丁基過氧化氫等如圖2)。此外該團隊還做了30天的老化試驗。實驗顯示,老化過的傳感器陣列對TATP依然有特異性、高靈敏響應。
            眾所周知,檢測設備未來發展的方向是體積微小,操作簡便,分析快速、靈敏度高并適用于現場檢測。該團隊指出“雖然我們使用的是平板掃描儀成像的,但我們在將會做成手持式設備。”可以看出基于比色法的傳感器陣列技術將為爆炸物氣相檢測帶來了新的可能。
            對爆炸物非接觸檢測是避免檢測設備直接與TATP爆炸物產生碰撞或摩擦,確保檢測安全的首選方式。因此設備具有氣相檢測功能尤為重要。同時,氣相檢測也可對行李包裹中攜帶的爆炸物,密閉環境中的隱蔽爆炸物等高效探測,做到對爆炸案的案前預警,更好地保障人民的生命財產安全。
            原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja107419t
     

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