在國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持下，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所研究員張忠平(國(guó)家杰出青年基金獲得者，中科院“百人計(jì)劃”)領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)針對(duì)各種材料表面以及混有痕量爆炸物物質(zhì)的及時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)這一挑戰(zhàn)性難題，利用拉曼光譜獨(dú)特的指紋信息和拉曼襯底易修飾拉曼活性分子的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出能嗅出爆炸物氣味的拉曼傳感試紙。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在國(guó)際化學(xué)期刊《分析化學(xué)》上，同時(shí)申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利。

　　探測(cè)可疑包裹、郵件和恐怖分子隱藏在身上的炸藥一直是國(guó)際反恐和公共安全領(lǐng)域高度關(guān)注的課題。由于硝基爆炸物具有低蒸氣壓和高爆炸性，目前機(jī)場(chǎng)安檢主要依賴離子遷移譜和X射線衍射裝備，難以做到快速、及時(shí)和低成本的探測(cè)。該課題組研究人員通過(guò)噴墨打印技術(shù)將銀納米粒子打印到濾膜上并修飾拉曼活性分子(對(duì)巰基苯胺)制備了對(duì)TNT敏感的拉曼傳感試紙。當(dāng)信封、衣服、包裹、土壤等表面黏附肉眼看不見(jiàn)的TNT殘留顆粒物時(shí)可以通過(guò)使用低能量的激光(不破壞物體表面)來(lái)氣化其表面黏附的TNT晶體，然后將拉曼傳感試紙置于激光上方，收集TNT揮發(fā)出來(lái)的蒸汽，然后使用拉曼儀器檢測(cè)。根據(jù)拉曼活性分子的拉曼信號(hào)變化，判斷及鑒定該物質(zhì)中是否含有TNT,在溶液中的檢測(cè)極限能夠達(dá)到1.6×10-17/cm2的 TNT;同樣的，通過(guò)低能激光的輔助對(duì)TNT氣氛可以檢測(cè)到1.4 ppm的TNT，檢測(cè)時(shí)間為2秒。該工作得到評(píng)審人的高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為“該工作的思想具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，為爆炸物的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)提供了新手段，是一項(xiàng)優(yōu)秀和重要的研究工作”。

拉曼紙質(zhì)試紙嗅爆炸物氣味示意圖