在国家自然科学基金委的支持下，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员张忠平（国家杰出青年基金获得者，中科院“百人计划”）领衔的研究团队，重点针对各种材料表面以及混有痕量爆炸物物质的及时、现场检测这一挑战性难题，利用拉曼光谱独特的指纹信息和拉曼衬底易修饰拉曼活性分子的优势，研发出能嗅出爆炸物气味的拉曼传感试纸。相关研究结果近日发表在国际化学期刊《分析化学》上，同时申报了国家发明专利。
探测可疑包裹、邮件和恐怖分子隐藏在身上的炸药一直是国际反恐和公共安全领域高度关注的课题。由于硝基爆炸物具有低蒸气压和高爆炸性，目前机场安检主要依赖离子迁移谱和X射线衍射装备，难以做到快速、及时和低成本的探测。该课题组研究人员通过喷墨打印技术将银纳米粒子打印到滤膜上并修饰拉曼活性分子（对巯基苯胺）制备了对TNT敏感的拉曼传感试纸。当信封、衣服、包裹、土壤等表面黏附肉眼看不见的TNT残留颗粒物时可以通过使用低能量的激光(不破坏物体表面)来气化其表面黏附的TNT晶体，然后将拉曼传感试纸置于激光上方，收集TNT挥发出来的蒸汽，然后使用拉曼仪器检测。根据拉曼活性分子的拉曼信号变化，判断及鉴定该物质中是否含有TNT,在溶液中的检测极限能够达到1.6×10-17/cm2的 TNT；同样的，通过低能激光的辅助对TNT气氛可以检测到1.4 ppm的TNT，检测时间为2秒。该工作得到评审人的高度评价，认为“该工作的思想具有很强的创新性，为爆炸物的现场快速检测提供了新手段，是一项优秀和重要的研究工作”。
拉曼纸质试纸嗅爆炸物气味示意图
