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表面增强拉曼光谱在POPs检测应用方面取

发布时间:2019-08-15 16:27:23

  目前持久性有机污染物(POPs)污染已遍及全球,严重威胁着人类生命健康和生态环境安全,成为倍受关注的全球性环境问题之一,如何高效准确的分析检测POPs并及时作出预警日渐被提上日程。 传统的持久性有机污染物(POPs)检测方法包括高效液相色谱法(HPLC)、高分辨质谱法(MS)以及HPLC/MS,其权威性、准确度不容置疑,但其存在的缺点也不容忽视。阮伟东介绍说,首先,这些方法一般都需要复杂的前处理和富集浓缩过程,检测周期长,不利于快速检测;其次,高效液相色谱法对类似同系物和异构体的检测灵敏度不足;再者,因对操作人员要求比较高,基层实验室比较难满足全组分检测,这些缺点给上述方法的普遍应用带来了困难。因此,迫切需要发展一类兼具高灵敏度、高选择性,且耗时短、操作简便的检测方法。 而表面增强拉曼光谱(SERS)不仅能给出检测物详细的结构信息,同时检测限可达到单分子水平,拥有高灵敏度、高选择性、快速、原位、实时检测以及无损分析等优点,因此最受全球研究人员的关注。 然而,尽管SERS具有一系列优势,但若想利用SERS方法检测目标分子还面临着一些困难,如待测分子与基底的亲和性,基底的稳定性与重现性,信号伴随着干扰,如噪声、基线、背景等, 但这些困难可以通过研究方法客服。 阮伟东补充说: SERS方法分为直接检测和间接检测两种,直接检测即在已有的SERS吸附效果很好的基底上直接吸附被测分子,无需其他任何处理;间接方法则是借助物理或者化学的吸附作用使目标分子靠近SERS基底表面,包括环糊精吸附法和衍生物法(偶氮化)两种。 经过实验对比,结果发现,在树枝状纳米银的基底上对氯代苯酚进行SERS检测,检测限仅为 mol/L,光谱质量差。利用环糊精吸附法对单一组分的多环芳烃进行SERS定量检测,检测限能够提升个数量级,甚至能对四种多环芳烃及混合物定性鉴别;环糊精吸附法对 种氯代苯酚的检测限能达到mol/L,但信噪比不好。衍生化法 重氮化反应是典型的离子化反应,能够保证检测收率,且能简化数据处理难度,反应速度较快;其对氯代苯酚的检测限能达到 mol/L,信噪比非常好,因偶氮化法还有巨大的优化空间,偶氮化合物有很强的电子吸收,很适合做共振增强拉曼光谱,还能额外提升2- 个数量级。 总的说来,间接SERS方法大大提升了目标检测物对基底的亲和性,使SERS本身的优势能够体现出来,相信在多环芳烃的检测领域会有更好的前景。

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