大洋中脊熱水探測與新型傳感器

對大洋中脊的探測帶來了大量科學發現.在大洋中脊熱水噴口的極端條件下,在大的溫度梯度范圍內,一方面在噴口(黑煙囪)周圍形成巨量金屬硫化物快速堆積;另一方面在噴口周圍由內向外形成一個生物暈.為了研究洋中脊極端條件下的水熱過程,模擬洋中脊水-巖相互作用條件下生命過程,需要在高溫高壓環境中原位獲取數據,必須利用先進、靈敏的化學傳感器.由于新材料技術的發展,美國和西方國家深海探測時廣泛使用YSZ電化學傳感器(氧化釔穩定的氧化鋯陶瓷,YSZ:Yttria Stabilized Zirconia),這種傳感器的優點是在溫度大于200℃的高溫時性能良好,在低于200℃條件下靈敏度降低,而且在國際市場上沒有這些高溫高壓化學傳感器出售. "十五"期間,科技部863計劃,首次將發展深海高溫高壓傳感器的海底多參數檢測技術之一列入我國計劃.根據863計劃,中國科學家通過努力研制成功一系列具有中國自主知識產權的高溫高壓化學傳感器,在自主研制了YSZ傳感器的同時,發明了國際上首次可以在大溫度范圍、在海上實用的Zr/ZrO2高溫化學傳感器,可部分替代YSZ傳感器.這兩類集成式化學傳感器可以探測大洋中脊400℃/40MPa熱水的pH、H2、H2S、Eh等,并在2004年的南海的海試中取得成功.

作 者： 張雪彤 張榮華 胡書敏 王勇 ZHANG Xuetong ZHANG Ronghua HU Shumin WANG Yong   作者單位： 中國地質科學院礦產資源研究所,地球化學動力學實驗室,北京,100037  刊 名： 地質論評  ISTIC PKU 英文刊名： GEOLOGICAL REVIEW  年，卷(期)： 2006 52(6)  分類號： P7  關鍵詞： 大洋中脊   原位探測   YSZ電化學傳感器   Zr/ZrO2高溫壓化學傳感器  

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