惰性金屬氧化物進行無害化轉化 可“降服”爆炸后致命元兇

這種布滿小孔的金屬氧化物顆粒具有較好的吸附作用，可以在瞬間吸附空氣中的一氧化碳和氧氣，使其轉化為無害化產物。為了物盡其用，科研人員對這種金屬氧化物進行了改性處理，使之吸附效率大大提高。

在封閉的地下巷道，一堆木炭被點燃，看不見摸不著的一氧化碳隨著跳動的火焰悄然擴散。

1000百萬分比濃度(ppm)、1500ppm、1700ppm……監測儀器上的讀數快速上升，巷道的一氧化碳濃度已經足以讓人在幾十分鐘內死亡。

在國家礦山應急救援開灤隊的等比例巷道中，一場前所未有的井下一氧化碳捕捉與消除實驗正在緊張地進行。數天后，一場引燃甲烷模擬井下瓦斯爆炸的實驗再次上演，試驗目的仍然是消除高濃度的一氧化碳。

記者7月初從中國礦業大學副校長、周福寶教授團隊獲得的實驗數據表明，他們基于化學催化原理，首創的一氧化碳主動同步處置方法，可通過釋放消除劑粉體形成“超細塵云”，捕捉空氣中的一氧化碳，并將其迅速轉化為無害化產物。

在地下礦井、城市高樓、工廠車間、船舶機艙等受限空間里，一旦發生爆炸或者火災，就會積聚大量一氧化碳，這往往會比開放空間同類事故造成的人員傷亡更大。該方法有助于短時間內將一氧化碳濃度降低到安全區間，為救援逃生爭取時間。

爆炸后高濃度一氧化碳致人窒息死亡

受限空間是指封閉或半封閉，進出口狹窄受限，自然通風不良的空間，高層建筑、煤礦井下、地鐵隧道、機艙船艙等都是受限空間。

為什么受限空間的火災、爆炸事故會造成如此多的傷亡?

在火災、爆炸事故中，往往會產生大量一氧化碳，濃度可達幾千到幾萬ppm。現場人員吸入后，一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧氣高200—300倍，使血紅蛋白喪失攜氧能力，致人窒息死亡。

“空氣中一氧化碳濃度達12800ppm時，人在1—3分鐘內就會死亡，濃度達3200ppm時人會25—30分鐘死亡，濃度達800ppm人則可能在2—3小時死亡。”團隊成員、中國礦業大學陳小雨副教授說。

近年來，隨著城市建設和能源轉型，礦井事故死亡人數逐年下降，但高樓、車間、船舶、機艙等受限空間發生火災、爆炸事故的比例迅速上升，一氧化碳中毒風險正在從高危崗位向普通百姓擴散。

國家礦山應急救援開灤隊總工程師張文明表示，災害發生后，如果不能快速降低一氧化碳的濃度，后續的救援措施往往無法達到預期效果。目前，煤礦井下應對火災、爆炸而設置的水棚、巖粉棚和干粉棚等方法，對于一氧化碳束手無策。

如何在受限空間內快速消除一氧化碳，已成為全球范圍內應急救援的重要課題。

惰性金屬氧化物進行無害化轉化

2015年，周福寶教授提出一種新思路：用特殊物質吸附一氧化碳，并將其轉變為其他物質，達到降解、消除的目的。

“我們前前后后試驗了十幾種物質，經過幾年反復實驗，最終找到一種過渡金屬氧化物，并把它設計制成具有較大表面孔隙率的微米級顆粒。”陳小雨告訴科技日報記者。