走进实验室 | 复旦大学环境科学与工程系张立武教授课题组

环境科学与工程系张立武教授课题组,主要研究方向为环境化学、大气污染控制、单颗粒拉曼检测及新污染物的检测。近年来在环境颗粒污染物检测及成像方面开展了持续研究,包括实现了单颗粒气溶胶三维化学成分及混合状态的受激拉曼成像(Small Methods , 2019, 1900600)、单颗粒气溶胶的表面增强拉曼检测(EST,2017, 51, 6260;Analytical Chemistry, 2019, 91, 21: 13647)及纳米塑料的表面增强拉曼检测(EST,2020, 54: 15594)等。

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╱ 研究领域 ╱

环境新污染物检测技术


╱ 项目名称 ╱找出健康“隐形杀手”:微纳塑料新型检测技术

╱ 项目背景 ╱

微纳塑料(MNPs)是直径小于5mm的微塑料(MPs)和小于1000 nm的纳米塑料(NPs)的统称。微纳塑料容易在水环境或动植物体内蓄积,比普通塑料更易穿过生物屏障进入人体,导致人体生物组织功能的障碍和损伤,是威胁人类健康、破坏生态系统和摧残生物多样性的“隐形杀手”。因此,对微纳塑料检测技术的研发迫在眉睫。

╱ 项目内容 ╱

本项目是基于拉曼光谱技术的微纳塑料的新型检测方法。课题组自主研发出了一种适用于环境微纳塑料检测的新型表面增强拉曼(SERS)基底,能明显增强微塑料的拉曼信号,增强因子最高可达1000倍以上,可以简便、快速、准确地实现对粒径小至100纳米的微塑料颗粒的富集及检测。

课题组采用雨水样品滴加在SERS基底上,使用高性能全自动拉曼光谱仪检测,验证了基底检测微纳塑料的良好性能。本项目技术已获授权中国发明专利。

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图1 SERS芯片产品照片、SEM图像及检测纳米塑料SERS光谱图

╱ 项目总结 ╱

综上所述,本项目技术普适性较好,操作简便,并具有快速、精确、便宜等优点,针对环境、食品等样品中的微纳塑料都能有效检测,在生态环境保护、人体健康保护等方面具有积极的现实意义和广阔的应用前景。

希望与环境污染物检测相关的企业单位合作,开展产业化探索。

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