从采样到分析：2025年碳13二氧化碳检测技术的最新突破

碳13二氧化碳在我们的生活中应用十分广泛，你可能没见过它但是对我们的生活带来了极大地影响，工业、医疗、农业等多个领域都有着它的身影，下面我们就来说说2025年他从采样到分析获得了哪些最新突破。

一、采样技术革新：实现多场景精准捕获

1.便携式原位采样系统

2025年最大的改变之一就是采样设备更加便捷化，第二代便携式¹³CO₂采样仪重量仅有3.2kg，在-20℃~60℃、80kPa~120kPa的环境下均可稳定工作，采样精度稳定在±0.1mL/min；

在森林生态研究中，通过无人机搭载能精准实现冠层尺度采样，捕捉针叶树与阔叶树二者光合产物的¹³C分馏差异，能为树种碳代谢差异研究提供更准确的数据；

而在工业中，手持采样探头能够直接插入150℃~180℃的水泥窑尾气管，实时采集烟气样品。

2.痕量样品富集技术

采用纳米多孔MOFs材料吸附柱，对低浓度¹³CO₂(≥50ppm)的富集效率有了极大地提升突破，可达0.8mmol/g，同时富集时间也缩短至8min，吸附柱可多次使用也降低了成本，解决了偏远地区大气采样的痕重检测难题；

在农田生态系统检测中，该技术以成功检测夜间土壤呼吸释放的¹³CO₂，能够明确区分日间检测数据，为农田碳通量精准估算提供了关键参数。

二、分析技术突破：光谱法与质谱法双轨升级

1.离轴积分腔输出光谱（OA-ICOS）技术迭代

2025年优化型OA-ICOS分析仪实现了精度突破，提升至±0.02‰，并且还支持¹³CO₂与CO¹⁸O的同步检测，采集频率可达10Hz，满足动态检测需求；

同时抗干扰的设计保证了及时在高浓度甲烷环境中，仍可以实时检测全光谱采集数据，解决了传统设备因甲烷干扰导致的溯源偏差问题。

2.微型化质谱检测方案

核心部件微型化让桌面型同位素比值质谱仪取得了突破，整体缩减至0.8m³、120kg，仅需15min就可进入检测状态，更加适合基层医疗机构及现场试验室的需求；

像普析通用推出的集成AI算法质谱系统，将¹³C呼气试验检测时间压缩至6min，准确率高达98.5%，现已在北京协和、上海瑞金等23家三甲医院临床应用。

3.多参数协同分析系统

2025年实现了 δ¹³C、CO₂浓度、湿度三参数同步输出，通过温度补偿算法消除干扰，在工业排放溯源中，能快速关联CO₂浓度与δ¹³C值，为减排调控提供实时依据。

三、跨领域应用验证：技术落地的案例

1.工业碳排放溯源

宝武钢铁集团在高炉车间配备了两台OA-ICOS在线监测系统，24小时连续工作，通过数据变化调整燃料结构，实现了“降碳+增收”的双赢；

而在苏州工业园区使用便携式¹³CO₂检测仪，在移动监测中进消耗25分钟就定位了三处企业违规隐蔽焚烧点。

2.医疗诊断普及

随着核心部件的自主化量产，国产便携式¹³C呼气分析仪价格大幅降低，设备在基层医疗机构更加普及化，在幽门螺杆菌早筛中覆盖率已达到65.2%。

3.农业碳循环研究

在黑龙江大豆主产区，采用智能¹³CO₂释放-追踪系统向农田注入标记¹³CO₂，结构数据为优化大豆固碳技术提供了量化依据；

中国农科院作物科学研究所利用高通量¹³CO₂标记平台，同时处理48个作物样品，仅在两周内就完成了120个小麦品种的光合碳固定效率筛选，选出了3个高固炭品种。

随着¹³CO₂的技术不断发展，将会有更多的设备及应用得到突破，比如研发纳米级³CO₂传感器实现对植物的单细胞级检测、构建全球检测网络形成碳循环动态图谱、优化设备的核心部件让设备进入千家万户，相信未来我们的生活环境与条件将会变得更好。