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国家标准计划《纳米技术 纳米物体化学成分检测 石墨烯等离激元表面增强红外光谱法》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 国家纳米科学中心中国海关科学技术研究中心中国检验检疫科学研究院中国农业大学

目录

基础信息

计划号
20241494-T-491
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2024-05-31
申报日期
2023-05-05
公示开始日期
2024-04-12
公示截止日期
2024-05-12
标准类别
方法
国际标准分类号
07.120
07 数学、自然科学
归口单位
全国纳米技术标准化技术委员会
执行单位
全国纳米技术标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 国家纳米科学中心、中国海关科学技术研究中心、中国检验检疫科学研究院、中国农业大学 目前国内和国际没有同类的标准,同步申报国家标准与国际标准不仅能推进石墨烯等离激元增强红外光谱在纳米物体化学成分检测上的应用转化还能有助于国际社会认识到建立增强红外光谱评价标准的重要性,推进中国标准与国际标准体系的兼容,提高并认可中国标准在世界的影响力,有利于我国后续参与并主导该类国际标准的制定,同时有力促进我国标准等制度型开放,共建“一带一路”合作高质量发展,实现中国标准国际化。

目的意义

随着科技的不断进步,国内外对纳米物体化学成分的鉴定需求日益增长。

例如在集成电路制造中,半导体材料可能受到有机物杂质的污染,这会影响电路的导电性和稳定性;在环境监测领域,为了防止污染物对生态系统和人类健康造成潜在风险,需要精确鉴定各种环境中的微量污染物,例如水中的纳米塑料颗粒、土壤中的有机化合物或大气中的挥发性有机化合物等;在海关对进出口货物的查验中,需要对纳米尺度的物体成分进行检验,以判断货物质量、污染物和危险品等;在刑事侦查中,微量物证(如血迹、毛发、纤维、弹道证据等)中的纳米物体成分鉴定为犯罪嫌疑人的身份提供关键的线索;在医学病理学和生物学研究中,因为生物功能是在纳米尺度上实现,如功能蛋白质分子和DNA分子等,因此对纳米物体的指认对于研究生物组织的结构和功能非常重要;在食品和药物安全领域,需要检测对人类健康存在潜在威胁的微量污染物,如农药残留、微生物污染或药物残留、包装中引起的纳米塑料颗粒等。

目前我国尚未有国家标准规定的纳米物体化学成分检测光谱方法。

传统的微量成分检测方法包括高效液相色谱法、分光光度法、色谱-质谱联用、ELISA抗体免疫等,但这些方法或依赖昂贵复杂的检测设备,或需要复杂的样品前处理过程,导致所需样品量多、检测耗时长等问题。

红外光谱通过探测分子的转-振动能级,获得分子结构和化学成分的信息,被广泛应用于材料、化学、物理和生物等学科领域,是一种快速、无损检测物体化学成分的关键技术。

但是商业化红外光谱仪的检测灵敏度难以直接探测纳米物体,例如无法探测到小于10微米的塑料颗粒等,因此难以满足前述的应用需求。

“纳米物体化学成分检测 石墨烯等离激元表面增强红外光谱法”能够通过提高红外光与物体的相互作用强度,将待测物的测定下限提升至10纳米水平,测定物厚度分布范围为10纳米至10微米之间,有效的弥补商业化红外光谱仪无法测量纳米物体的空白,并且通过调控栅极电压实现原位采集背景信号和样品信号,有效减少因不同位置导致的背景噪声。

然而不规范的石墨烯等离激元表面增强红外光谱法测定过程会导致谱图失真,不仅限制了该方法的检测灵敏度,而且会导致纳米物体化学成分的错误指认,使其难以定性分析和统一评价,亟需对其进行标准化。

因此,申报相关国家/国际标准,可以规范石墨烯等离激元增强红外光谱测试过程,可广泛应用于微量的生物分子、有害气体、有机物等的高灵敏快速检测,为生物医药、工业生产、海关检验、食品安全、环境检测、农业等领域提供高效检测方法。

范围和主要技术内容

本文件规定了红外光谱领域,石墨烯等离激元测定纳米物体化学成分的方法规范。 本文件利用透射式微区红外光谱结合石墨烯等离激元增强衬底,适用于将待测样品制备成厚度在10纳米-10微米的薄膜的红外光谱测定。本文件适用于具有红外活性的纳米物体的红外光谱检测。