聂新明　陈正毅　宗成华　范孟豹　陈斯

摘 要 表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering， SERS）光谱技术检测挥发性有机污染物，具有检测速度快、灵敏度高以及可指纹识别等优点， 但常规SERS技术存在前处理设备体积庞大、人机交互性不足、操作不便等问题，限制了其在现场检测中的使用。本研究构建了可用于现场实时检测的便携式检测系统。此系统提供了一种微型化便携式吹扫捕集装置， 用于挥发性样品的前处理富集， 具有样品用量少、耗时短等特点;搭载了微型化拉曼光学检测模块， 采用ARM+CPLD（Advanced RISC Machine & Complex Programmable Logic Device）双核主控模式， 引入Android操作系统， 使用人机直接交互的模式实现挥发性有害物质的现场实时定量检测。以土壤中苯硫酚为检测模型， 以金纳米颗粒（AuNPs）为增强基底， 利用此系统对土壤中的苯硫酚进行了定性和定量分析， 检出限为0.104 μg/g， RSD在4.2%～6.2%之间， 整体实验结果重现性良好。

关键词 表面增强拉曼散射; 挥发性有机污染物; 便携式; 吹扫捕集; 人机交互

1 引 言

表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering， SERS）光谱技术具有检测速度快、灵敏度高、可指纹识别等特点， 已广泛用于环境、食品、卫生等领域[1～4]以及爆炸物[5.6]和挥发性有机污染物[7]的检测中。然而， SERS在检测挥发性有害物质时仍然面临很多问题， 尤其在用于现场检测时， 常规拉曼光谱仪体积大、样品基质干扰和仪器的人机交互性不足等显得尤为突出。SERS增强粒子在复杂基质中也常出现团聚或发生其它物理化学变化， 导致在复杂体系中应用时， SERS的灵敏度、准确性和重复性下降[8～10]， 严重影响SERS的推广和使用。……