平面光極在水土環(huán)境檢測中的應(yīng)用：實時檢測CO2的高分辨信息

平面光極技術(shù)（Planar Optode Technology）在二氧化碳（CO₂）的檢測和監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。這種技術(shù)通常利用光學(xué)傳感器，通過測量CO₂與特定指示劑或光敏材料反應(yīng)引起的光學(xué)特性變化來確定CO₂的濃度。以下是平面光極技術(shù)在CO₂監(jiān)測方面的一些關(guān)鍵點：

工作原理：

1.光學(xué)吸收或熒光：平面光極通?；贑O₂對特定波長光的吸收或熒光特性。當(dāng)CO₂與光極材料發(fā)生反應(yīng)時，會改變材料的光學(xué)特性。

2.指示劑反應(yīng)：光極中包含的化學(xué)指示劑與CO₂發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致顏色變化或熒光強度變化，這些變化與CO₂濃度成正比。

3.光信號轉(zhuǎn)換：通過測量光信號的變化（如吸光度或熒光強度），可以定量分析CO₂的濃度。

技術(shù)優(yōu)勢：

1.高靈敏度：平面光極可以設(shè)計得非常靈敏，能夠檢測到CO₂濃度的微小變化。

2.快速響應(yīng)：光學(xué)傳感器通常具有快速的響應(yīng)時間，適合實時監(jiān)測。

3.非侵入性測量：光學(xué)傳感器可以在不干擾或接觸樣品的情況下進(jìn)行測量。

4.低成本：與傳統(tǒng)的電化學(xué)傳感器相比，光學(xué)傳感器可能具有更低的成本。

5.易于集成：平面光極可以集成到各種監(jiān)測系統(tǒng)中，包括便攜式設(shè)備和在線監(jiān)測系統(tǒng)。

應(yīng)用場景：

環(huán)境科學(xué)研究：研究大氣中CO₂的分布和變化，了解其對氣候變化的影響。

苦草根際周圍CO₂濃度的時空變化。在剖面1中，根據(jù)根長比（根尖區(qū)，20%、根基區(qū)，20%；過渡區(qū)，60%)：白天CO₂濃度空間分布的(a)平面光極圖像，pCO₂(b)橫斷面濃度剖面（剖面位置在面板a中為兩條直線白線），（c?e）在根尖區(qū)、過渡區(qū)和根基區(qū)選定點的時間分布（點位置以白點表示）。

技術(shù)挑戰(zhàn)：

1.選擇性和交叉敏感性：需要確保光極對CO₂具有高度選擇性，避免其他氣體的交叉干擾。

2.長期穩(wěn)定性：光學(xué)傳感器需要保持良好的長期穩(wěn)定性，以確保測量結(jié)果的可靠性。

3.環(huán)境影響：溫度和濕度的變化可能會影響光學(xué)傳感器的性能，需要適當(dāng)?shù)难a償或校準(zhǔn)。

平面光極技術(shù)為CO₂監(jiān)測提供了一種有效的光學(xué)方法，隨著材料科學(xué)和光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種技術(shù)的應(yīng)用范圍和性能將進(jìn)一步提高。平面光極技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)的光電傳感技術(shù)之一，智感環(huán)境團(tuán)隊基于這種技術(shù)，相繼開發(fā)出了一種封閉式平面光極設(shè)備(PO2100)和一種便攜式平面光極設(shè)備(PO1100)，可實現(xiàn)沉積物/土壤/植物根際/水體中pH、DO和CO₂的實時高分辨率檢測，這在光電傳感技術(shù)領(lǐng)域是一項重要的突破。

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