在农业生产领域，农药的使用对保障作物产量起到了关键作用，啶虫脒作为常用的新烟碱类农药，被广泛应用于害虫防治。但啶虫脒若在农产品中残留超标，会对食品安全、生态环境以及人体健康造成威胁。因此，准确检测啶虫脒残留量极为重要。近年来，表面增强拉曼散射(SERS)技术因其独特优势，在农药残留检测方面受到广泛关注，为啶虫脒残留检测提供了新的方向。
啶虫脒是现代农耕中常用的新烟碱类农药，能有效杀灭害虫、提高农作物产量。然而，啶虫脒的残留问题不容忽视。《2025-2030年全球及中国啶虫脒行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，它可能导致农产品污染，还会污染地表水和地下水，对人类健康产生潜在危害，如引发再生障碍性贫血、白血病等严重疾病。随着人们对食品安全和环境保护的重视程度不断提高，对啶虫脒残留的有效检测需求日益迫切。
以往，检测啶虫脒残留常用的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附测定法和比色法等。但这些方法存在诸多不足，预处理过程复杂，检测时间长，不利于对农产品进行实时监测和现场快速检测，难以满足实际需求。因此，开发一种快速、简便且灵敏的啶虫脒检测方法成为当务之急。
表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术凭借能增强分子原始拉曼信号的特性，在农业和食品安全检测领域备受关注。它可以基于粗糙金属表面产生的强局部电场，实现对目标分子的快速、简便和灵敏检测。在啶虫脒检测方面，SERS 技术展现出巨大潜力，为解决传统检测方法的难题提供了可能。
实验采用斜角沉积技术制备银纳米棒(AgNR)阵列作为 SERS 基底。将玻璃载玻片切割成 1cm×1cm，清洗后在特定条件下，通过电子束蒸发设备依次沉积钛膜和银膜。制备完成的银纳米棒阵列具有特定的尺寸和形貌，其纳米棒长度约为 (1100±90) nm，直径约为 (150±70) nm ，平均棒间距约为 (130±40) nm ，纳米棒倾斜角度约为 74°±3°。
为提高检测性能，对银纳米棒阵列基底进行清洗处理。研究对比了硝酸清洗和甲醇与丙酮混合溶液清洗两种方法。硝酸清洗能去除银纳米棒表面的氧化银，但会引入新的杂质，增加背景信号。而甲醇与丙酮混合溶液清洗不仅能有效去除杂质，还具有操作简单、污染小的优点。经实验验证，甲醇与丙酮比例为 3:7 的混合溶液清洗效果最佳，清洗后的基底背景信号更平滑，检测灵敏度显著提高，对 BPE 溶液的检测限可达 10⁻⁹mol/L，相比未清洗基底提高了 1000 倍。
利用密度泛函理论(DFT)计算，对啶虫脒的分子结构进行模拟，确定其特征峰位置和相应的振动模式。实验检测不同浓度啶虫脒溶液时发现，即使在 0.1mg/L 的低浓度下，仍可通过银纳米棒阵列基底检测到啶虫脒在 745、1336 和 1535cm⁻¹ 处的特征峰。进一步研究得出，在 745cm⁻¹ 处代表峰的 SERS 强度与啶虫脒浓度呈线性相关，由此确定该方法对啶虫脒的检测限为 0.05mg/L，远低于中国国家标准 1mg/L，展现出极高的检测灵敏度。
将经有机溶液清洗后的银纳米棒阵列基底应用于黄瓜表面啶虫脒残留检测。在黄瓜表面添加不同浓度的啶虫脒溶液，经水萃取后进行 SERS 检测，能清晰观察到啶虫脒在 745、1336 和 1535cm⁻¹ 处的特征峰，且加标回收率可达 71.6%-115.1%，表明该方法在实际检测中具有较高的可靠性。
从检测技术研发角度看，银纳米棒阵列结合 SERS 技术检测啶虫脒残留展现出良好的应用前景。随着技术的不断优化和完善，其在农产品质量安全检测领域的应用将更加广泛，相关技术研发企业有望获得更多投资机会。在市场需求方面，消费者对食品安全的关注度持续提升，促使农产品生产企业和监管部门对啶虫脒残留检测的需求不断增加，这为啶虫脒检测技术及相关产品的市场拓展提供了广阔空间，吸引更多资金投入该领域。但投资也面临一些挑战，如技术转化为实际产品的成本控制、市场竞争等问题需要投资者谨慎考虑。
综上所述，啶虫脒在农业生产中的广泛应用与残留危害形成鲜明对比，传统检测方法的局限性凸显了新型检测技术的重要性。银纳米棒阵列结合 SERS 技术为啶虫脒残留检测提供了一种高效、灵敏的解决方案，在实际应用中表现出良好的效果。从投资角度而言，该技术在啶虫脒检测领域具有一定的发展潜力，但也需理性看待投资风险。未来，随着技术的进步和市场的进一步发展，啶虫脒检测行业有望迎来新的机遇和变革，值得持续关注和研究。
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