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    表面增強拉曼光譜在POPs檢測應用方面取得進展

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    核心提示:目前持久性有機污染物(POPs)污染已遍及全球,嚴重威脅著人類生命健康和生態環境安全,成為倍受關注的全球性環境問題之一,如何高
     目前持久性有機污染物(POPs)污染已遍及全球,嚴重威脅著人類生命健康和生態環境安全,成為倍受關注的全球性環境問題之一,如何高效準確的分析檢測POPs并及時作出預警日漸被提上日程。

    吉林大學阮偉東

    報告題目:直接與間接SERS方法在環境污染物檢測方面的作用

      傳統的持久性有機污染物(POPs)檢測方法包括高效液相色譜法(HPLC)、高分辨質譜法(MS)以及HPLC/MS,其權威性、準確度不容置疑,但其存在的缺點也不容忽視。阮偉東介紹說,首先,這些方法一般都需要復雜的前處理和富集濃縮過程,檢測周期長,不利于快速檢測;其次,高效液相色譜法對類似同系物和異構體的檢測靈敏度不足;再者,因對操作人員要求比較高,基層實驗室比較難滿足全組分檢測,這些缺點給上述方法的普遍應用帶來了困難。因此,迫切需要發展一類兼具高靈敏度、高選擇性,且耗時短、操作簡便的檢測方法。

      而表面增強拉曼光譜(SERS)不僅能給出檢測物詳細的結構信息,同時檢測限可達到單分子水平,擁有高靈敏度、高選擇性、快速、原位、實時檢測以及無損分析等優點,因此最受全球研究人員的關注。

      然而,盡管SERS具有一系列優勢,但若想利用SERS方法檢測目標分子還面臨著一些困難,如待測分子與基底的親和性,基底的穩定性與重現性,信號伴隨著干擾,如噪聲、基線、背景等,“但這些困難可以通過研究方法客服。”阮偉東補充說:“SERS方法分為直接檢測和間接檢測兩種,直接檢測即在已有的SERS吸附效果很好的基底上直接吸附被測分子,無需其他任何處理;間接方法則是借助物理或者化學的吸附作用使目標分子靠近SERS基底表面,包括環糊精吸附法和衍生物法(偶氮化)兩種。

      經過實驗對比,結果發現,在樹枝狀納米銀的基底上對氯代苯酚進行SERS檢測,檢測限僅為10-4 mol/L,光譜質量差。利用環糊精吸附法對單一組分的多環芳烴進行SERS定量檢測,檢測限能夠提升2-4個數量級,甚至能對四種多環芳烴及混合物定性鑒別;環糊精吸附法對3種氯代苯酚的檢測限能達到10-8mol/L,但信噪比不好。衍生化法——重氮化反應是典型的離子化反應,能夠保證檢測收率,且能簡化數據處理難度,反應速度較快;其對氯代苯酚的檢測限能達到10-9 mol/L,信噪比非常好,因偶氮化法還有巨大的優化空間,偶氮化合物有很強的電子吸收,很適合做共振增強拉曼光譜,還能額外提升2-3個數量級。

      總的說來,間接SERS方法大大提升了目標檢測物對基底的親和性,使SERS本身的優勢能夠體現出來,相信在多環芳烴的檢測領域會有更好的前景。

     
     
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