但是在氨燃料發(fā)展的同時(shí)，也不可忽視的是，氨對(duì)人體的眼、鼻、喉等有刺激作用，吸入大量氨能造成短時(shí)間鼻塞，甚至可能引起窒息死亡，液氨對(duì)粘膜具有強(qiáng)烈的刺激性。人體長(zhǎng)時(shí)間暴露在氨環(huán)境中，可能會(huì)損害眼睛、肝臟、腎臟或肺部。在狹窄的機(jī)艙內(nèi)，氨氣泄漏會(huì)嚴(yán)重危害船員的生理健康。因此，針對(duì)長(zhǎng)途海上航行，開(kāi)發(fā)一種實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)氨氣濃度的方法至關(guān)重要。
 

　　中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱“大連化物所”)化學(xué)傳感器研究組(106組)馮亮研究員團(tuán)隊(duì)與大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院徐敏義教授團(tuán)隊(duì)合作，在氨能船舶的氨泄漏監(jiān)測(cè)方面取得新進(jìn)展。合作團(tuán)隊(duì)提出了一套完整的無(wú)線傳輸自供電傳感系統(tǒng)，包括基于蜂窩狀摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)的發(fā)電系統(tǒng)、基于碳納米管摻雜的聚吡咯(CNTs-PPy)的氨檢測(cè)系統(tǒng)，以及信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)等。
 

　　研究人員制備了一種基于碳納米管摻雜的聚吡咯氨氣檢測(cè)系統(tǒng)。碳納米管與導(dǎo)電聚合物具備的協(xié)同效應(yīng)，可以提高電子傳導(dǎo)效率，進(jìn)而顯著增強(qiáng)室溫下的傳感性能。基于該材料的傳感器表現(xiàn)出了檢測(cè)限低(0.2ppm)、響應(yīng)時(shí)間短(約90s)、選擇性高、穩(wěn)定性好、成本低、可使用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可充分滿足所需要的傳感性能。該傳感器通過(guò)與低功耗藍(lán)牙模塊的組合，實(shí)現(xiàn)了從檢測(cè)模塊到計(jì)算機(jī)終端的快速無(wú)線通訊；再通過(guò)與海事大學(xué)提供的蜂窩結(jié)構(gòu)摩擦納米發(fā)電機(jī)相結(jié)合，收集了船舶發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化為電能，成功實(shí)現(xiàn)了整個(gè)傳感系統(tǒng)的自驅(qū)動(dòng)。隨后，該設(shè)備在大連海事大學(xué)提供的遠(yuǎn)航科考船上進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試：在高溫高濕度的底層機(jī)艙中，整個(gè)傳感系統(tǒng)保持了正常運(yùn)作，充分證實(shí)了其在實(shí)際應(yīng)用中的潛力。該自供電無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)可為遠(yuǎn)洋航行中的氨泄漏行為進(jìn)行長(zhǎng)期免維護(hù)監(jiān)測(cè)，為氨能的進(jìn)一步應(yīng)用推廣發(fā)揮了重要作用。
 

　　相關(guān)研究成果以“A Full-set and Self-powered Ammonia Leakage Monitor System based on CNTs-PPy and Triboelectric Nanogenerator for Zero-carbon Vessels”為題，發(fā)表在《納米能源》(Nano Energy)上。
 

　　參考資料來(lái)源：大連化物所
 

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