基于聚四氟乙烯-银纳米颗粒滤压组装基底结合机器学习实现牛奶中三聚氰胺及其类似物的免预处理SERS检测

本文创新性地采用滤压组装法制备聚四氟乙烯-银纳米颗粒（PTFE-AgNPs）SERS基底，结合卷积神经网络（CNN）等算法，实现了牛奶中三聚氰胺（C3H6N6）及其类似物的免预处理检测，检测限低至3.32×10?6 M，为食品安全现场检测提供了高效解决方案。

　　

Highlight

材料与仪器
硝酸银（AgNO₃）、柠檬酸钠（C₆H₅Na₃O₇）等试剂购自Sigma-Aldrich，0.22μm亲水性聚四氟乙烯（PTFE）滤膜来自BKMAN，三聚氰胺（C₃H₆N₆）及其类似物购自麦克林。实验使用便携式拉曼光谱仪（i-Raman Plus）进行检测。

PTFE-AgNPs的SERS特性表征
空白PTFE滤膜的电镜图像显示其表面具有多层交错孔隙结构（图2a-b）。对比未添加凝聚剂制备的基底（图2d-e），经氢氧化钠和氯化钠凝聚的PTFE-AgNPs基底（图2g-h）显示出更密集的银纳米颗粒沉积，这种"纳米热点"效应使罗丹明6G（R6G）的检测灵敏度提升10倍（图2c,f,i）。

结论
本研究通过滤压组装法开发的PTFE-AgNPs基底，结合CNN算法（分类准确率99.25%，定量R²=0.9999），突破了传统SERS技术基底制备复杂、需样品预处理的局限，为乳制品安全监管提供了新型现场快检方案。

致谢
本研究获内蒙古呼伦贝尔市"科技兴市"重大项目（2023HZZX006）等资助。

利益冲突声明
作者声明不存在可能影响研究结果的利益冲突。