表面增强拉曼光谱在POPs检测方面取得进展

　　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。

吉林大学阮伟东

报告题目：直接与间接SERS方法在环境污染物检测方面的作用

　　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10-4 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2-4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3种氯代苯酚的检测限能达到10-8mol/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10-9 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2-3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。