近日，我所仪器分析化学研究室微型分析仪器研究组（105组）耿旭辉研究员、李盛红副研究员团队与能源与环境小分子催化研究中心（509组群）邓德会研究员、崔晓菊副研究员团队合作，研制出基于“铠甲”传感材料的抗硫中毒的便携式硫化氢（H2S）气体检测仪，并将该仪器应用于污水处理池和下水道井中H2S气体，以及深海海水中溶解H2S气体的原位检测中。
硫化物作为石油石化、皮革、造纸和食品加工行业的副产物，广泛存在于工业废水及废气中，且最高浓度可达上万ppm。硫化物对生物具有强神经毒性，长期接触会引起严重的疾病问题。此外，硫化物具有强碱性，易腐蚀仪器和管道。因此，对废水及废气中的硫化物进行检测具有重要意义。电化学传感器具有高灵敏度及易便携等优势，是现场原位检测硫化物的重要手段之一。然而，高浓度硫化物极易导致电化学传感器中毒，阻碍了该技术的实际应用。合作团队前期基于石墨烯封装钴镍纳米颗粒（CoNi@NGs）催化材料，研制出抗硫中毒的水中硫离子电化学传感器（Sensors and Actuators B: Chemical，2025），并应用于实际水样包括工业废水、池塘水和海水中硫离子的检测。
本工作中，合作团队基于CoNi@NGs，并掺杂导电炭黑（CCB）作为传感材料，研制出抗硫中毒及快速响应的H2S气体电化学传感器。该传感器对100 ppm 的H2S分别间歇检测60天和连续检测200小时后，信号衰减仅为1.3%和9.5%；通过掺杂CCB在工作电极上，构建出多孔结构，使响应时间和恢复时间分别缩短了87.9%和77.0%，达到14秒和24.5秒。针对实际应用的挑战，耿旭辉团队从仪器抗污染设计、多参数实时校准、自校零技术等方面进行研究，研制出便携式H2S气体检测仪，将该仪器应用于污水处理池和下水道井中H2S气体的原位检测，在污水处理池连续检测60天后，仪器灵敏度仅衰减1.6%，表现出优异的长期稳定性。另外，耿旭辉团队还将该仪器与水气分离膜集成，应用到深海海水中溶解H2S气体的原位探测中，最大下潜深度达6003.34米。本工作研制的仪器在现场原位H2S气体检测中具有广阔的应用前景。
相关成果以“Anti-sulfur poisoning and highly sensitive portable detection instrument for monitoring of hydrogen sulfide on-site”为题，发表在《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）上。该工作的共同第一作者为我所105组联合培养硕士研究生王文静、副研究员李盛红。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 王文静、李盛红）
文章链接：http://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138278
