华南理工大学孙大文院士在食品顶级期刊发表:纳米杂化金属纳米颗粒的多孔材料作为基底,用于提高食品安全

2023-10-24作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

孙大文院士最新综述

近日,华南理工大学孙大文院士在食品领域国际顶级期刊Trends in Food Science & Technology (IF=15.3)在线发表题为“Porous materials nanohybridized with metal nanoparticles as substrates for enhancing SERS detection in food safety applications”的综述,系统地阐述了用于食品安全领域SERS检测的纳米杂化金属纳米颗粒的多孔基底的研究进展。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通信作者。

表面增强拉曼散射(SERS)技术由于其快速、高灵敏度等多种优势,在食品安全检测领域得到广泛应用。作为SERS技术的重要组成部分,SERS基底对实际检测至关重要。多孔材料(PSM)因其大比表面积、可调孔径等特性有助于吸附金属纳米粒子(MNPs)和目标物,从而提高基底的灵敏度和特异性。因此,基于PSM/MNPs的SERS基底有望在食品安全检测中发挥更为广阔的应用。

本综述总结了可与MNPs纳米杂化形成SERS基底的多孔材料类型,包括多孔碳、多孔硅、金属有机框架、高聚物、半导体、纤维素以及其它多孔材料。随后对不同PSM/MNPs基底的纳米杂化方法和具体合成策略进行了介绍。此外,讨论了这些基底在食品中农兽药残留、非法添加剂、食源性细菌、腐败标志物及其它污染物检测上的应用。最后,结合目前PSM/MNPs基底应用中存在的问题提出了未来的挑战。

附 图


图1. 用于PSM/MNPs基底制备的多种多孔材料以及在食品安全检测上的应用


图2. PSM/MNPs基底的纳米杂化方法


图3. 不同种类的 PSM/MNPs 基底:(A)Ag/CB 点阵基底的制备;(B)Ag-PS基底的制备;(C)MOF 基 SERS 传感器用于检测组胺;(D)Au/PVDF制备及应用;(E) Au-ZnO 的 SERS 基底制备及应用;(F) AuNPs/RCF SERS 基底的制备;(G) AuNFs-4MBA-CS 基底的制备


图4. PSM/MNPs 底物在食品安全检测中的应用:(A)Ag@SiO2检测ACE;(B)Au-PP SANS检测苹果皮上 TBZ;(C)AgNPs@PDMS鉴定食源性致病菌;(D)ZnO@TiO2@Ag NPs检测组胺;(E)AuNPs 负载 SIPCM检测霉菌毒素;以及(F)Au@SiO2检测 Hg2+


通信作者简介


孙大文(Da-Wen Sun),男,广东省潮州人,中国致公党第十四/十五届中央委员,中国侨联特聘专家,国务院侨务办公室专家咨询委员会委员。欧洲科学院(欧洲人文和自然科学院)(Academia Europaea)院士,爱尔兰皇家科学院(Royal Irish Academy)院士,波兰科学院(Polska Akademia Nauk)外籍院士,国际食品科学院(IAFoST)院士,国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)院士,国际制冷科学院院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》(Food and Bioprocess Technology)创刊者和主编(SCI一区, 影响因子=5.8)、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会(CIGR)主席(2013-2014)和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)创院院长。现任华南理工大学教授,博导,现代食品工程研究中心主任;广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业(农产品无损检测及精深加工)产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任;爱尔兰国立都柏林大学(UCD)食品和生物系统工程终身教授。

荣获国际农业与生物系统工程委员会(CIGR)杰出奖,英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”,凤凰卫视“影响世界华人大奖”,国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”,国际工程与食品协会终身成就奖,“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖, 2015年至2022年连续八年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号,并位居美国斯坦福大学“全球前2%科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。

在世界著名杂志和国际会议上发表了1000篇论文,出版专著17部,共有700多篇论文被SCI收录(Web of Science统计的学术h指数为118,SCOPUS统计的学术h指数为126,Google Scholar 统计的学术h指数为150)。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”,全球排名第一位(2020.01)。

2011年底起回到华南理工大学工作以来,迄今为止(2023年07月)在Web of Science网站上可以检索到的文章中,共有342篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文,其中高被引论文50篇,JCR一区论文285篇,影响因子大于6的131篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为11%和70%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文,为华南理工大学唯一入选的两篇论文。

主持国家“十二五”科技支撑计划项目,国家“十三五”重点研发专项,国家国际科技合作专项,国家自然科学基金,东西部合作重大项目,广东省科技厅,农业农村厅,教育厅等科技计划项目,广州市科技计划项目,企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利77件,美英日等发明专利10件,申请国际PCT专利9项。2019年至2022年连续四年每年培养科睿唯安全球“高被引科学家”2人。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖(排名第二),2016年度教育部科技进步奖二等奖(排名第一),2016年度广东省科学技术奖三等奖(排名第一), 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖(排名第二),2018年度广东省科技进步奖一等奖(排名第一),2020年度安徽省科技进步奖二等奖(排名第三)。