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(fā)現(xiàn).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(nèi),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(nèi)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(huán)境中原位獲取數(shù)據(jù),必須利用先進、靈敏的化學傳感器.由于新材料技術(shù)的發(fā)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(wěn)定的氧化鋯陶瓷,YSZ:Yttria Stabilized Zirconia),這種傳感器的優(yōu)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(fā)展深海高溫高壓傳感器的海底多參數(shù)檢測技術(shù)之一列入我國計劃.根據(jù)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(chǎn)權(quán)的高溫高壓化學傳感器,在自主研制了YSZ傳感器的同時,發(fā)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(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所,地球化學動力學實驗室,北京,100037  刊 名： 地質(zhì)論評  ISTIC PKU 英文刊名： GEOLOGICAL REVIEW  年，卷(期)： 2006 52(6)  分類號： P7  關(guān)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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