导读
近日，由兰州大学化学化工学院2021级化学基地班龙曦翱、2023级化学萃英班邓雅瑜（共同第一作者）、2024级化学基地班刘毓和2022级化学班郭子靖四位本科生完成的研究成果“In Situ Construction of Flexible Particle-in-Cavity Structured Film for Recyclable SERS Detection of Trace Multimicroplastics”发表于国际知名期刊《Analytical Chemistry》，兰州大学化学化工学院叶为春副教授为主要指导老师和通讯作者。
微塑料污染是全球重要环境问题，微塑料被世界经济论坛《2024年全球风险报告》列为十大危害物之一。如何实现多种微塑料的高灵敏同时检测及基底材料的循环可逆检测是分析检测领域面临的重要挑战。表面增强拉曼光谱（SERS）技术具有高灵敏度和分子特异性，但传统固体基底多用于微塑料单组分检测，难以实现多组分同时检测以及循环可逆检测。且环境水体中微塑料含量低、种类多、结构相似，富集后易产生记忆效应，这又为微塑料的检测带来巨大困难。
该本科生团队针对这一难题进行了持续、系统的研究，创新性地采用原位绿色合成“粒子-腔”（PIC）结构柔性膜材料，并结合机器学习算法，实现了环境水样中多种微量微塑料的同时检测及循环可逆检测。合成的PIC结构材料具有优异的稳定性、均一性和抗超声能力，连续强超声2小时信号强度不变，而传统方法仅15分钟信号即大幅衰减。此外，该PIC结构集成了表面热点与体热点双重增强效应，对聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯三种微塑料的检出限达0.1 μg/mL，并成功应用于自来水、海水中的定量检测。其亲水/疏水纳米界面实现了循环可逆检测，突破了记忆效应瓶颈。他们应用12种机器学习算法，对自来水中三种微塑料的识别准确率均接近100%，并结合拉曼成像技术实现了混合微塑料的可视化识别，为环境微塑料的高灵敏高效检测提供了新方案。
该成果是兰州大学化学化工学院化学化工学院长期深耕本科生创新能力培养的又一案例。学院坚持将本科生实践创新能力培养贯穿全周期的培养理念，通过学术讲座、创新项目、学科竞赛等多元路径，有效激发了本科生的科研兴趣与创新潜能，形成了良好的科研氛围。构建了完善的“基本技能训练－科研创新训练－就业创业训练”多层次实训平台。近年来，本科生在学科竞赛、科学研究等方面取得了一系列突出成果，彰显了化学拔尖创新人才培养的显著成效。
来源：兰州大学化学化工学院
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