中国农科院农业质量标准与检测技术研究所在重金属快速检测的关键技术理论方面取得重要进展

2021-11-29作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

近日,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队,在重金属快速检测的关键技术理论方面取得重要进展,首次提出了基于电热蒸发微等离子体的重金属元素传输增强技术,揭示了重金属原子及其纳米颗粒物在传输过程中的形态演变机理。相关研究成果作为期刊封面文章已发表于美国化学协会(ACS)期刊《分析化学( Analytical Chemistry )》。该论文通讯作者为刘霁欣教授级高级工程师和毛雪飞副研究员



据毛雪飞副研究员介绍,近年来农产品特别是粮食、蔬菜、水产品的重金属污染问题备受关注,但是常规的重金属检测技术耗时、费力,无法现场快速分析,难以在田间地头和生产一线及时发现重金属污染,从而采取有效防控措施。电热蒸发技术(ETV)可以直接分析固体样品,无需复杂样品处理,具有快速、绿色、高效的特点。但是,该技术一直困囿于目标元素传输效率低、复杂样品基质干扰,从而影响重金属的精准测定。该研究首次开发了基于介质阻挡放电的微等离子体传输增强技术,电热蒸发导入砷元素的传输效率达到100%,并利用微等离子体石英阱技术,实现固体进样的基体干扰消除;同时,揭示了重金属砷在蒸发、传输、捕获和释放过程中的分子原子形态演化机理,为进一步实现重金属速测仪器的现场化和小型化提供了基础理论和技术储备。

项目资助

该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目支持。



通讯作者简介

刘霁欣 教授级高级工程师

刘霁欣,1997年,2004年分别获得北京大学化学院物理化学专业本科及博士学位,教授级高级工程师。主要从事重金属快速检测,紫外发生、固体进样样品导入技术及样品制备技术的研究,在学术研究和产品开发上均有一定造诣。共发表国内外期刊论文40余篇,其中SCI 论文20余篇,包括Anal ChemAnalyst等高水平期刊;参与编写专著3部,1部为副主编;获授权专利30余项,其中第一发明人美国专利1项,中国发明专利11项;主持研制的多款分析仪器两次获得中国仪器最高奖BCEIA金奖;2012年,获得第二十一届北京优秀青年工程师标兵称号。主持科技部仪器重大专项"用于现场、快速、准确测定的原子光谱分析系统和自然科学基金面上项目"自发单层分散理论用于固体进样检测食品中痕量重金属"等。

毛雪飞 副研究员

毛雪飞,博士,副研究员、硕士生导师,《Atomic Spectroscopy 》期刊编委,中国质量检验协会检验检测设备分会第一届原子光谱应用与技术专业委员会委员,中国农业科学院科技创新工程“农产品质量安全风险监测与风险评估技术研究”创新团队成员,中国农业科学院青年英才计划“科研英才培育工程”所级入选者。主要从事农产品质量安全标准、检测技术与风险评估研究,侧重于重金属及形态快速检测的气相富集技术、电热蒸发技术、介质阻挡放电技术以及光谱仪器小型化领域。《 Analytical Chemistry 》、《 Analytica Chimica Acta 》、《 Microchimica Acta 》、《 Atmospheric Environment 》、《 Scientific Reports 》、《 Plant Method 》、《 Analytical Methods 》、《 AtomicSpectroscopy 》、《 Chemistry Letters 》、《农业机械学报》、《分析测试学报》、《中国食物与营养》、《农产品质量与安全》、《渔业科学进展》等期刊审稿人。

主持国家自然科学基金项目1项(固体进样检测食品痕量重金属的多孔碳材料近炬蒸发-ICP技术与机理研究,2013-2016),国家重点研发计划课题1项(新型原子荧光光谱仪在农业领域重点高风险样品中重金属检测的应用示范,2016-2021)、子课题1项(基于电热蒸发原子阱的土壤重金属非消解检测技术装备研发与标准研制,2017-2020),农业行业标准制定项目3项(制定《土壤重金属快速检测仪器评价技术规范》;制定《农田土壤中汞的测定催化热解-原子荧光光谱法》,2018;制定《肥料中汞的测定催化热解-金汞齐法》,2019),中央级科研院所基本科研业务费项目多项(介质阻挡放电气相富集机理与应用技术研究,2018-2020;土壤重金属分析基体干扰机制及现场快速定量研究,2019-2020),参加国家自然基金、重大仪器设备开发、行业科技、国家农产品风险评估等多项国家/省部级课题。

SCI收录论文25篇( Analytical Chemistry 3篇),累计IF="89.029,其中第一作者/通讯作者17篇(IF>3的13篇);EI收录论文2篇、中文核心期刊19篇,其中一作/通讯11篇。第一发明人获国家专利11项,其中发明专利2项,实用新型专利9项。第一/二完成人发布农业行业标准8项,参与起草发布的国家和行业标准20项。主编著作1部(《新型原子阱光谱分析技术与食品安全应用》),副主编著作1部,参编2部。2016年,第一完成人获得中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)青年奖;2019年,第二完成人获得广东省科学技术进步奖二等奖