我学者对多种毒性有机污染物实现快速检测

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  记者12月14日从中国科学院合肥研究院获悉,该院固体所纳米材料与器件技术研究部孟国文研究员课题组采用原位生长法制备了银纳米颗粒修饰的细菌纤维素柔性复合衬底,能够利用细菌纤维素的体积收缩特性进一步提高银颗粒密度和衬底的表面增强拉曼散射光谱(SERS)活性,实现对多种毒性有机污染物的快速检测。相关研究成果发表在《ACS应用材料与界面》上。

  毒性有机污染物具有不易降解、生物累积性、迁移性和高毒性等特点,严重威胁人类健康和生态环境。传统的色谱、质谱检测技术所需设备复杂、检测周期长,难以实现环境中毒性有机污染物的临场快速检测。

  SERS技术具有灵敏度高、响应速度快等特点,在环境污染物的临场快速检测方面有广泛的应用前景。设计和制备敏感性高、信号重复性好的SERS衬底是实现SERS检测技术应用的关键因素之一。由于检测环境复杂,环境中的有机污染物对SERS衬底的稳定性和机械柔韧性提出了更高的要求,因此研发柔性SERS衬底成为科研人员关注的焦点之一。

  在该项目中,研究人员采用由细菌纳米纤维素组成的三维网络结构作为柔性载体,利用银镜反应在其表面原位布设均匀的银纳米颗粒,获得了高密度银纳米颗粒修饰的细菌纤维素柔性复合衬底,并利用细菌纤维素干燥时体积收缩的特性,进一步提高了银颗粒密度。

  这种高密度的银颗粒之间产生大量均匀分布的高活性SERS“热点”,因此所制备的复合衬底表现出超高的SERS灵敏度和良好的信号重复性;与此同时,亲水的细菌纤维素具有良好的渗透性和吸附性,可将目标分子有效捕获到高SERS活性区域,从而进一步提高衬底的SERS检测灵敏度,实现了对多种毒性有机污染物的快速检测。

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