近日，理學院楊媛老師在農林科學領域國際頂尖期刊《Food Chemistry》(IF：9.8)發表題為“Point discharge molecular emission spectrometer as a highly sensitive GC detector for the analysis of furans in food products”的研究論文。在化學一區Top學術期刊《Chinese Chemical Letters》（IF：8.9）發表題為“High-throughput miniaturized purge-and-trap device integrating semiconductor refrigeration storage for on-site extraction and long-term preservation of VOCs in water”的研究論文。在化學一區Top學術期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》（IF：7.7）發表題為“A portable chemical vapor generation purge-and-trap point discharge optical emission spectrometer for field selective analysis of Se(IV) in water”的研究論文。

論文“Point discharge molecular emission spectrometer as a highly sensitive GC detector for the analysis of furans in food products”第一作者為楊媛，通訊作者為四川大學鄧羽蓉博士和鄭成斌教授，西華大學為第一單位。

論文截圖和摘要圖

呋喃類化合物是食品熱加工過程中產生的一類痕量致癌污染物，嚴重威脅食品安全，因此亟需開發靈敏度高且成本低廉的檢測方法。傳統氣相色譜-火焰離子化檢測器/質譜聯用技術（GC-FID/MS）因儀器昂貴、操作復雜，在實際應用中受到較大限制。本研究開發了一種尖端放電分子發射光譜儀（PD-MES），作為一種高靈敏度氣相色譜檢測器，通過檢測388.3 nm處CN分子發射光譜，實現了食品樣品中呋喃類化合物的高靈敏、準確測定。樣品在檢測前經頂空固相微萃?。℉S-SPME）技術進行富集預處理。與傳統基于193.0 nm碳原子發射光譜的檢測方法相比，該CN分子發射檢測法的靈敏度顯著提高了211.43倍，檢測限達到0.02–0.08 ng/g，并表現出優異的精密度（RSD < 4.9%）。在十種不同食品基質中的實際驗證結果表明，該方法回收率良好，介于83.4%至114.5%之間。本系統為食品中呋喃類化合物的常規監測提供了一種高靈敏、可靠且經濟高效的檢測方案，特別適用于資源有限的分析環境。

論文“High-throughput miniaturized purge-and-trap device integrating semiconductor refrigeration storage for on-site extraction and long-term preservation of VOCs in water”第一作者為楊媛，通訊作者為四川大學鄧羽蓉博士和鄭成斌教授，西華大學為第一單位。

論文截圖和摘要圖

環境水體中VOCs的檢測對評估生態安全與健康風險至關重要。 現場采樣結合低溫保存技術能即時分離、富集VOCs，避免運輸過程中的損失，大幅提升檢測準確性。本研究開發了一款集成半導體制冷模塊的高通量微型吹掃捕集（μP&T）系統，實現了水樣中痕量VOCs的現場快速提取與穩定保存。具體而言，將水樣注入吹掃容器后，通過微型氣泵產生的凈化空氣進行吹掃，水樣中的VOCs經分離后被吸附管預濃縮。完成富集后，吸附管可立即存放于裝置的半導體制冷單元中，待運輸至實驗室后進行熱脫附分析。該系統集采樣、富集、儲存和進樣于一體。尤為突出的是，該裝置具有體積小、重量輕、功耗低等特點，易于攜帶至野外現場，也可通過無人機在危險或難以抵達的區域進行運輸，顯著提升了野外采樣的靈活性與安全性。與傳統采樣保存方法相比，本裝置能更穩定地保存目標VOCs，目標分析物在4 oC條件下可保持至少20天。該系統為水體中VOCs的現場采樣提供了一種經濟高效的解決方案。當與高靈敏度實驗室分析儀器聯用時，可滿足環境水樣中VOCs精準、靈敏的檢測需求，尤其適用于資源受限的偏遠地區。

論文“A portable chemical vapor generation purge-and-trap point discharge optical emission spectrometer for field selective analysis of Se(IV) in water”第一作者為楊媛，通訊作者為西華大學張園園教授、四川大學鄧羽蓉博士和鄭成斌教授，西華大學為第一通訊單位。

論文截圖和實驗裝置設計圖

水中硒（Se）含量升高，尤其以毒性較高的亞硒酸離子［Se(IV)］形態存在時，對生態系統和人類健康構成威脅，因此亟需發展可靠的原位檢測技術。微型化氫化物發生/光化學蒸氣發生-尖端放電-原子發射光譜系統（HG/PVG-PD-OES）憑借其體積小、能耗低等優勢，為硒的現場快速檢測提供了有前景的解決方案。然而，現有設備的檢測靈敏度仍不足以滿足日益嚴格的健康標準要求，且常伴隨固相預富集與解吸流程復雜、操作繁瑣等問題。針對以上問題，本研究開發了一種基于乙基化蒸氣發生與吹掃捕集（P&T）預富集技術聯用的高靈敏度、可現場部署的PD-OES分析平臺，用于水中Se(IV)的快速檢測。該方法在靈敏度方面顯著優于傳統HG-PD-OES與PVG-PD-OES方法，提升幅度分別達到17倍和3倍。在優化條件下，基于硒元素在196.03 nm處的原子發射線，該系統對Se(IV)的檢出限低至1.8?μg L?1，在20?μg L?1濃度水平下重復測定（n = 11）的精密度為4.3%。通過三種有證標準物質及三種天然水樣的分析驗證，該方法回收率處于94%–106%之間，顯示出良好的準確性。本研究成功構建了一種穩健、無需色譜分離、可用于現場的高靈敏痕量Se(IV)檢測平臺，順應了當前對分散式、高靈敏度環境分析技術不斷增長的需求。

作者簡介：

楊媛，理學博士，碩士生導師。2022年1月加入西華大學理學院任教，主要從事環境與食品污染物分析新方法及新型檢測裝置的研發，尤其專注于小型化分析儀器的開發，致力于構建適用于環境與食品現場快速分析的技術方法與檢測平臺。近年來，主持國家自然科學基金青年基金項目1項，以第一作者在Analytical Chemistry、Sensors and Actuators: B. Chemical、Food Chemistry、Chinese Chemical Letters、Analytica Chimica Acta、Microchimica Acta等國際學術期刊發表論文10余篇。