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美NIST研发出一种新设备:低成本测量来自化石燃料的碳含量
2017-10-09 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信心中心
    

  912日,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员研制出能够以低成本、在多种含碳物质中测量来自化石燃料的碳含量的设备。该设备可测量出大气中来自化石燃料的二氧化碳(CO2)的量,还能够估算大至洲、小至城市范围内的化石燃料的碳排放量。相关研究成果,近日发表于期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》上。  

  碳原子在自然界中以C-12C-14两种同位素形式存在,通过测量两种碳原子的相对含量可以揭示碳的来源。但是,由于测量成本太高,碳同位素测量技术的应用受到限制。NIST研究人员基于腔体衰减光谱(CDRS)技术研制了一种低成本测量碳元素的新设备。在碳测量中,C-14的测量是关键。由于化石燃料中的C-14非常稀少,研究人员需要能够在低至十万亿分之一的浓度下进行测量。NIST的新设备通过检测吸收光的波长来分析气体,测量CO2中含C-14 CO2(重CO2)的数量。研究者将样品注入设备的测量腔,测量腔内部两端装有两面镜子。然后,将激光器调整到只有重CO2才能吸收的波长,并向测量腔中照射一束激光。激光在镜子之间反射,它的一些能量会被气体吸收。能量吸收得越多,说明重CO2的浓度越大。为了实现所需的灵敏度,研究者在CDRS上配备了冷却系统,将腔体温度降至-55°C,并最大限度地减少可能影响测量的温度波动,这样能够检测到非常微弱的光吸收信号,从而提高了测量的灵敏度。  

  NIST研制的新设备可提高温室气体排放估算的可靠性,对于全球无法获得高质量排放数据的国家和地区尤为有用。此外,该设备成本低,能够满足许多行业的CO2测量需求。 

   

  信息整理:规划战略与信心中心  图书馆 

  内容编译:武汉文献情报中心   

  信息来源:https://www.nist.gov/news-events/news/2017/09/new-method-identifying-carbon-compounds-derived-fossil-fuels 

   意见建议:80662648niuzh@qibebt.ac.cn 

 
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