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平面光极技术(PO):对传统电化学方法的革命性改进

更新时间:2024-05-21   点击次数:72次

平面光极设备是一种先进的光电传感技术,它结合了光化学传感膜与荧光成像技术,能够获取水体、沉积物、土壤以及植物根际等环境中的溶解氧(DO)、pH值和二氧化碳(CO2)等物理化学参数的二维分布及动态信息。这种设备适用于实验室内模拟研究,能够实现原位、实时监测,为环境监测和科学研究提供了一种新的工具。


平面光极设备的技术原理是利用光化学传感器膜中含有的对被测物质敏感的荧光染料。这些染料固定在具有渗透性的聚合物基质上,在激发光源照射下,不同类型的光化学传感膜会发出不同荧光信号(如红色、绿色、蓝色),荧光信号会根据被测物质浓度的变化而变化。通过CMOS相机捕获这些变化,并将其转化成被测物质的浓度信息,再通过软件分析,实现被测物含量在时间和空间上的可视化呈现。


平面光极设备的应用场景包括但不限于沉积物-水微界面、水生动植物和土壤植物根际环境的研究。它们能够在亚毫米尺度上揭示根际过程,提供微尺度采样和成像技术。此外,平面光极技术因其低扰动和实时原位监测的特性,在土壤生物地球化学过程相关研究中也获得了越来越多的关注和应用。


市面上有不同类型的平面光极设备,例如封闭式平面光极检测仪PO2100和便携式平面光极检测仪PO1100。这些设备具备实时、快速获取区域O2/pH/CO2分布的功能,配备高像素CMOS相机,实现时间分辨率毫秒级,空间分辨率亚毫米级。使用前,荧光传感膜需要标定并绘制标准曲线,且对工作环境的温度和湿度有一定要求。


业界的学者/科研工作者对此项平面光极技术的评价非常高,认为它代表了对传统电化学方法的革命性改进,并预计会对现有的传感器市场产生极大的影响,预示着快速增长的市场前景。

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