增强水食品 土壤中的砷检测

这是一个残酷的悖论，在一个表面大部分被水覆盖的星球上，数亿人无法获得干净的饮用水。至于饮用水和天然水源的污染，罪魁祸首之一是砷，这是地壳中含量丰富且有毒的元素。

砷目前被认为是100多个国家地下水污染的原因，并且会导致危及生命的疾病，尤其是对发展中国家的人口而言。这种情况需要对水、食物和土壤进行有效和可靠的砷检测方法。

在《应用物理学杂志》中，一组法国科学家制造了灵敏的纳米结构银表面来检测砷，即使浓度非常低。

这些传感器利用表面增强拉曼光谱(SERS)。当含有砷的分子附着在表面时，它也会被激光击中。砷化合物会散射激光，形成可识别的标记，表明它的存在。

“砷以不同的形式存在于水中，因此除了全球含量外，能够量化种类也很重要，”作者多米尼克·瓦格纳说。“通过使用SERS，我们甚至可以检测和分析最低浓度的污染物。这包括砷，根据世界卫生组织的建议，砷的含量不应超过10ppb。”

该团队比较了两种SERS基板的检测和形态分析性能。一种是通过传统的热蒸发制备的，材料被加热直到蒸发。另一种是通过化学镀工艺创建的，在该工艺中，通过将材料浸入液体中并引发化学反应，将涂层沉积在材料上。根据Vouagner的说法，后者被发现更加敏感，并且生产起来相对容易和安全。

“我们开发这种SERS基底的技术使其制造变得简单，因为化学镀膜可以很容易地沉积在各种基底上，”她说。“此外，起始化合物具有低环境毒性，这有利于天然水和饮用水的检测测量。”

该技术不同于现有的痕量砷形态分析参考方法，后者既费时又昂贵。传统方法还需要在实验室中对样品进行预处理，因此它们不适合现场现场分析。

此外，新方法采用了固体基板，可以进行光学询问。

作者BernardDussardier说：“因为它们‘噪音’较小，所以光学检测系统比电子系统敏感得多。”“与此同时，它们对寄生电磁场不太敏感。此外，SERS技术允许直接测量物理化学性质，而电子系统和其他一些光学系统是间接的。”