惰性金属氧化物进行无害化转化 可“降服”爆炸后致命元凶

这种布满小孔的金属氧化物颗粒具有较好的吸附作用，可以在瞬间吸附空气中的一氧化碳和氧气，使其转化为无害化产物。为了物尽其用，科研人员对这种金属氧化物进行了改性处理，使之吸附效率大大提高。

在封闭的地下巷道，一堆木炭被点燃，看不见摸不着的一氧化碳随着跳动的火焰悄然扩散。

1000百万分比浓度(ppm)、1500ppm、1700ppm……监测仪器上的读数快速上升，巷道的一氧化碳浓度已经足以让人在几十分钟内死亡。

在国家矿山应急救援开滦队的等比例巷道中，一场前所未有的井下一氧化碳捕捉与消除实验正在紧张地进行。数天后，一场引燃甲烷模拟井下瓦斯爆炸的实验再次上演，试验目的仍然是消除高浓度的一氧化碳。

记者7月初从中国矿业大学副校长、周福宝教授团队获得的实验数据表明，他们基于化学催化原理，首创的一氧化碳主动同步处置方法，可通过释放消除剂粉体形成“超细尘云”，捕捉空气中的一氧化碳，并将其迅速转化为无害化产物。

在地下矿井、城市高楼、工厂车间、船舶机舱等受限空间里，一旦发生爆炸或者火灾，就会积聚大量一氧化碳，这往往会比开放空间同类事故造成的人员伤亡更大。该方法有助于短时间内将一氧化碳浓度降低到安全区间，为救援逃生争取时间。

爆炸后高浓度一氧化碳致人窒息死亡

受限空间是指封闭或半封闭，进出口狭窄受限，自然通风不良的空间，高层建筑、煤矿井下、地铁隧道、机舱船舱等都是受限空间。

为什么受限空间的火灾、爆炸事故会造成如此多的伤亡?

在火灾、爆炸事故中，往往会产生大量一氧化碳，浓度可达几千到几万ppm。现场人员吸入后，一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧气高200—300倍，使血红蛋白丧失携氧能力，致人窒息死亡。

“空气中一氧化碳浓度达12800ppm时，人在1—3分钟内就会死亡，浓度达3200ppm时人会25—30分钟死亡，浓度达800ppm人则可能在2—3小时死亡。”团队成员、中国矿业大学陈小雨副教授说。

近年来，随着城市建设和能源转型，矿井事故死亡人数逐年下降，但高楼、车间、船舶、机舱等受限空间发生火灾、爆炸事故的比例迅速上升，一氧化碳中毒风险正在从高危岗位向普通百姓扩散。

国家矿山应急救援开滦队总工程师张文明表示，灾害发生后，如果不能快速降低一氧化碳的浓度，后续的救援措施往往无法达到预期效果。目前，煤矿井下应对火灾、爆炸而设置的水棚、岩粉棚和干粉棚等方法，对于一氧化碳束手无策。

如何在受限空间内快速消除一氧化碳，已成为全球范围内应急救援的重要课题。

惰性金属氧化物进行无害化转化

2015年，周福宝教授提出一种新思路：用特殊物质吸附一氧化碳，并将其转变为其他物质，达到降解、消除的目的。

“我们前前后后试验了十几种物质，经过几年反复实验，最终找到一种过渡金属氧化物，并把它设计制成具有较大表面孔隙率的微米级颗粒。”陈小雨告诉科技日报记者。