基于银与类生物酯@醋酸纤维素纳米纤维复合结构SERS效应在痕量检测POPs中的应用研究

Persistent organic pollutants (POPs) do enormous damage to human beings and ecological environment due to their high toxicity, easy bioaccumulation and hard degradation. The traditional techniques for POPs detection including GC/MS, cannot meet the urgent need of trace, rapid and real-time detection of high toxicity and low concentration of specific pollutants. Based on the SERS effect of Ag or Au noble metals that can rapidly detect trace molecules, and starting from increasing the SERS activity and POPs enrichment of the substrate, we plan to fabricate Ag nanoparticles and bio-ester incorporated cellulose acetate nanofibers hybrid structures that have accumulation ability and high SERS sensitivity to POPs. We study the mechanism of adsorption and enrichment of POPs on the hybrid structures, then study the relationship between the parameters of the hybrid structures and their SERS sensitivity to POPs, and then develop the fabrication technique and tune the structure parameters to improve the sensivity to POPs. Carrying out this project will provide scientific basis and technical support for SERS-based rapid detection of trace POPs.

持久性有机污染物（POPs）具有高毒性、易生物富集、难降解等特点，痕量就可对人类健康和生态环境造成极大危害。传统检测POPs的方法包括基于质谱/色谱联用等技术，不能满足人们对高毒性、低浓度的特殊污染物进行痕量、快速、实时检测的迫切需要。本项目基于金银等贵金属的表面增强拉曼散射（SERS）技术的快速、实时、痕量检测分子的原理，从提高SERS活性和基底对POPs的高效富集两方面着手，有针对性地设计、构筑对POPs具有强吸附富集特性和SERS活性的银与类生物酯@醋酸纤维素复合结构，研究该基底对POPs的动力学吸附富集作用机制，并研究复合结构的参数与POPs检测灵敏度的关系，优化制备工艺，调节结构参数，提高SERS基底探测POPs的灵敏性。该项目的实施为基于复合纳米结构SERS基底对POPs的快速响应和痕量探测奠定核心关键衬底材料提供科学依据和技术支持。

持久性有机污染物（POPs）具有高毒性、易生物富集、难降解等特点，痕量就可对人类健康和生态环境造成极大危害。传统检测POPs的方法包括基于质谱/色谱联用等技术，不能满足人们对高毒性、低浓度的特殊污染物进行痕量、快速、实时检测的迫切需要。本项目基于金银等贵金属的表面增强拉曼散射（SERS）技术的快速、实时、痕量检测分子的原理，从提高SERS活性和基底对POPs的高效富集两方面着手，有针对性地设计、构筑对POPs具有强吸附富集特性和SERS活性的银与类生物酯@醋酸纤维素复合结构，研究该基底对POPs的动力学吸附富集作用机制，并研究复合结构的参数与POPs检测灵敏度的关系，优化制备工艺，调节结构参数，提高SERS基底探测POPs的灵敏性。该项目的实施为基于复合纳米结构SERS基底对POPs的快速响应和痕量探测奠定核心关键衬底材料提供科学依据和技术支持。此外，围绕当前水污染还开展了基于三维荧光光谱法开展水污染检测溯源分析方法研究以及基于在线监测数据诊断管网异常排放的研究。共发表论文2篇，申请发明专利2项，培养专业人员4名。