【儀表網 研發(fā)快訊】快速工業(yè)化與城市化進程加劇了廢水排放問題，對城市排污口污染物進行精準長期監(jiān)測已成為保護水生生態(tài)系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。表面增強拉曼散射(SERS)技術憑借快速檢測、高靈敏度等顯著優(yōu)勢，在污染物快速檢測領域展現(xiàn)出廣闊應用前景，但在長期連續(xù)監(jiān)測場景中，仍受限于頻繁采樣的技術瓶頸。
本研究以游離氯(FC)為模型污染物，提出了基于SERS技術的城市污水排放口長期現(xiàn)場監(jiān)測創(chuàng)新方案：通過將柔性SERS探針與微型浮動滾輪裝置集成(圖1)，成功開發(fā)出持續(xù)響應型SERS傳感器。該傳感器檢測限低至 4.16 ppb，并能準確定量實際水樣中的FC濃度，展現(xiàn)出高靈敏度和可靠性。在污水處理廠排放口進行的長期部署進一步驗證了其在實際環(huán)境條件下的監(jiān)測能力。這種創(chuàng)新的SERS傳感器為FC的長期現(xiàn)場監(jiān)測提供了一個簡便的解決方案。通過設計靶向不同污染物的探針，該傳感器還能用于其它污染物的長期監(jiān)測。
研究成果以“Continuously Responsive Surface-Enhanced Raman Scattering Sensors for Long-Term On-Site Free Chlorine Monitoring in Aquatic Environments 進展”為題，發(fā)表在環(huán)境領域TOP期刊Environmental Science & Technology上。碩士生陳紅和博士生吳鵬作為論文第一作者，中國科學院城市環(huán)境研究所鐘鷺斌副研究員和鄭煜銘研究員為論文共同通訊作者。該研究工作得到了國家自然基金、廈門市自然基金、福建省科技計劃等項目的支持。
圖1 持續(xù)響應型SERS傳感器設計原理與應用示意圖
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