Undervandsmassespektrometri opnår 500 gange følsomhedsforbedring til detektion af opløst metan
Et forskerhold ledet af prof. Chen Chilai fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi forstærkede detektionsfølsomheden af opløst metan i vand med over 500 gange, og oversteg 500 gange forbedringen og nåede dermed basislinjeniveauer for metandetektion i havene og søer.
Forskningen blev offentliggjort i Talanta .
Overvågning af havets metan-emissioner er afgørende for at forstå klimaændringer og udforske rene energikilder som naturgashydrater. Eksisterende data om opløst metan i havet forbliver dog begrænsede, hvilket fører til betydelige usikkerheder i estimering af oceanisk metanflux på grund af følsomhedsbegrænsninger.
Mens dybhavsmassespektrometri tjener som et afgørende værktøj til hurtig detektion af opløste gasser i havet, begrænser dens begrænsede følsomhed dens anvendelse til specifikke områder eller unormale begivenheder.
I denne forskning udviklede holdet et lille volumen, laveffekt online vandfjernelsessystem til at løse udfordringer såsom højt gasindhold i prøver og begrænset plads i detektionsinstrumenter. Ved at optimere design af gasprøvetagningsruten og integrere den i Intelligent Microsystem Laboratory's Underwater Mass Spectrometry (ims-UMS) opnåede de en betydelig forbedring af detektionsfølsomheden.
Methandetektionsgrænsen faldt fra over 16 nmol/L til bemærkelsesværdige 0,03 nmol/L, hvilket oversteg en 500-fold forbedring.
Holdets dedikation til dybhavsmassespektrometri, mikro-elektromekanisk systemteknologi og intelligent mikrosystemteknologi spillede en afgørende rolle i dette gennembrud.
Forskerholdets næste skridt vil involvere at udføre in-situ-detektionsundersøgelser af baggrundsmetan over store rumlige og tidsmæssige områder baseret på denne teknologi, samt in-situ-detektionsundersøgelser af retningsbestemte sporgasser såsom H2 og han i ekstremt lave koncentrationer.
Denne forskning lægger et vigtigt teknologisk grundlag for yderligere metanfluxberegninger, global klimaforskning, fanesporing og opdagelse af koldtsiv, ifølge holdet.
Flere oplysninger: Han Wang et al., Online membranindløbsmassespektrometer til fjernelse af vanddamp til højfølsom påvisning af opløst metan, Talanta (2024). DOI:10.1016/j.talanta.2024.125907
Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
Varme artikler
-
La Nina-lignende havafkølingsmønstre intensiverer tropiske cykloner i det nordvestlige StillehavCyklonen Sinlaku gjorde landgang i det østlige Kina i 2002. Kredit:MODIS/NASA Intensiteten og hyppigheden af stærke tropiske cykloner, samt cyklon-landfald, er steget i de seneste årtier i det n -
Varmende klima vil påvirke døde zoner i Chesapeake BayKredit:CC0 Public Domain I de seneste år, videnskabsmænd har fremskrevet stadigt større sommerdøde zoner i Chesapeake Bay, områder, hvor der er lidt eller ingen ilt til, at levende ting som krabbe -
De miljømæssige afvejninger af autonome køretøjerKredit:CC0 Public Domain Optimistiske forudsigelser forventer, at pålidelige autonome køretøjer vil være kommercielt tilgængelige i 2030, på et tidspunkt, hvor mobiliteten gennemgår et dybtgående -
Brug af affald til at dyrke vidunderePetuniaer blev dyrket i forskellige biosolid-baserede jordændringer for at hjælpe med at observere plantesundhed. Kredit:Ryan Batjiaka Det, der går i afløbet, kan bruges til at få tingene til at v