潜艇与太空舱内有害气体快速检测的微型色谱仪的研制

批准号:
61176112
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
孙建海
依托单位:
学科分类:
F0407.微纳机电器件与控制系统
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
崔大付、李辉、张璐璐、毋正伟、李晨、王伟超、吴少华、黄一清、任艳飞
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中文摘要
潜艇与太空舱由于长期密闭,持续释放的各种有害气体使得舱室内的空气环境逐渐恶化,严重威胁到人员的身体健康和生命安全,因此,急需对这些有害气体进行现场快速检测,为及时消除和防范提供依据。但现有的检测器存在体积大、功耗高、分析时间长、操作复杂等问题,很难实现现场快速检测,特别是对太空舱内的有害气体。因此,本项目基于MEMS技术,研究出精确控制的微型气路系统、快速分离的微型色谱柱、检测灵敏度高的微型热导检测器与微型光离子化检测器,并将他们集成一体,在国内外首次研制出集成双检测器的微型便携式色谱仪,实现对潜艇与太空舱内八种主要有害气体CO、CO2、CH4、H2S、苯,甲苯、苯酚、甲醛的现场快速检测,检出限达PPM或PPB量级。这种微型色谱仪具有检测范围广、响应速度快、分析时间短(小于10 min)、体积小、重量轻等特点,性能达到国际先进或领先水平。
英文摘要
本课题基于MEMS技术,成功研制出微型富集器、微型半填充式色谱柱、微型填充式色谱柱、Micro TCD以及微小尺度PID检测器等关键功能器件,并实现微型色谱柱与Micro TCD的系统集成,微型色谱柱与微小尺度PID的系统集成,研制出便携式GC-TCD-PID色谱仪。其中微型富集器对苯、甲苯、苯乙烯、苯酚等VOC的富集因子大于10,微型色谱柱理论板塔数达9100 plates/m,Micro TCD的检出限达到5ppm,PID检出限达到1ppb,成功实现了对CO、CO2、CH4、H2S、苯、甲苯、苯酚的快速检测。发表高水平SCI(中科院SCI论文分区2区论文)8篇,EI2篇,总计发表论文15篇,撰写专著章节2章,申请专利8项。此外,基于MEMS色谱柱的便携式GC-PID色谱仪实现了技术转让,转让经费100万。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.sna.2013.01.004
发表时间:2013-04
期刊:Sensors and Actuators A-physical
影响因子:4.6
作者:Xing Chen;Lulu Zhang;Hui Li;Jianhan Sun;H. Cai;D. Cui
通讯作者:Xing Chen;Lulu Zhang;Hui Li;Jianhan Sun;H. Cai;D. Cui
Micro-Fabricated Pre-Concentrator Filled with Single-Walled Carbon Nanotubes as Adsorbent Material
填充单壁碳纳米管作为吸附材料的微加工预浓缩器
DOI:10.4028/www.scientific.net/kem.645-646.681
发表时间:2015
期刊:Key Engineering Materials
影响因子:--
作者:Xiao Zhu;Z. Ning;Jianhai Sun;T. Ma;Yan Zhang;J. Liu
通讯作者:J. Liu
DOI:10.1016/j.chroma.2013.03.022
发表时间:2013-05
期刊:Journal of chromatography. A
影响因子:--
作者:Jianhai Sun;D. Cui;Xing Chen;Lulu Zhang;H. Cai;Hui Li
通讯作者:Jianhai Sun;D. Cui;Xing Chen;Lulu Zhang;H. Cai;Hui Li
Design, modeling, microfabrication and characterization of novel micro thermal conductivity detector
新型微型热导探测器的设计、建模、微加工和表征
DOI:10.1016/j.snb.2011.09.006
发表时间:2011-12-15
期刊:SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
影响因子:8.4
作者:Sun, Jianhai;Cui, Dafu;Li, Hui
通讯作者:Li, Hui
Fabrication and characterization of a double-heater based MEMS thermal flow sensor
基于双加热器的 MEMS 热流量传感器的制造和表征
DOI:10.1016/j.sna.2013.01.010
发表时间:2013-04
期刊:Sensors and Actuators A: Physical
影响因子:--
作者:Zhang, Lulu;Chen, Xing;Cai, Haoyuan;Li, Hui
通讯作者:Li, Hui
基于BP-ANN的微纳谐振阵列多气体高精度感知技术研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57万元
- 批准年份:2021
- 负责人:孙建海
- 依托单位:
基于微色谱-阵列MOS传感器的多组分高精度气体检测关键技术研究
- 批准号:61874121
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:孙建海
- 依托单位:
微型气相色谱系统及其对矿井瓦斯的在线检测研究
- 批准号:60976088
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:孙建海
- 依托单位:
国内基金
海外基金
