我學者對多種毒性 有機汙染物實現快速檢測

2020-12-18 今日科學

科技日報訊 （記者吳長鋒）記者12月14日從中國科學院合肥研究院獲悉，該院固體所納米材料與器件技術研究部孟國文研究員課題組採用原位生長法製備了銀納米顆粒修飾的細菌纖維素柔性複合襯底，能夠利用細菌纖維素的體積收縮特性進一步提高銀顆粒密度和襯底的表面增強拉曼散射光譜（SERS）活性，實現對多種毒性有機汙染物的快速檢測。相關研究成果發表在《ACS應用材料與界面》上。

毒性有機汙染物具有不易降解、生物累積性、遷移性和高毒性等特點，嚴重威脅人類健康和生態環境。傳統的色譜、質譜檢測技術所需設備複雜、檢測周期長，難以實現環境中毒性有機汙染物的臨場快速檢測。

SERS技術具有靈敏度高、響應速度快等特點，在環境汙染物的臨場快速檢測方面有廣泛的應用前景。設計和製備敏感性高、信號重複性好的SERS襯底是實現SERS檢測技術應用的關鍵因素之一。由於檢測環境複雜，環境中的有機汙染物對SERS襯底的穩定性和機械柔韌性提出了更高的要求，因此研發柔性SERS襯底成為科研人員關注的焦點之一。

在該項目中，研究人員採用由細菌納米纖維素組成的三維網絡結構作為柔性載體，利用銀鏡反應在其表面原位布設均勻的銀納米顆粒，獲得了高密度銀納米顆粒修飾的細菌纖維素柔性複合襯底，並利用細菌纖維素乾燥時體積收縮的特性，進一步提高了銀顆粒密度。

這種高密度的銀顆粒之間產生大量均勻分布的高活性SERS「熱點」，因此所製備的複合襯底表現出超高的SERS靈敏度和良好的信號重複性；與此同時，親水的細菌纖維素具有良好的滲透性和吸附性，可將目標分子有效捕獲到高SERS活性區域，從而進一步提高襯底的SERS檢測靈敏度，實現了對多種毒性有機汙染物的快速檢測。

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