Nstc-Nerc: Dual-Mode Marine-Environment Examination of Micro/Nanoplastics with Integrated Ai

近年來，由於海洋水生環境中的塑膠粒污染對環境和人的健康構成重大風險，另外塑膠容器和管路的污染，瓶裝水和自來水中的微/奈米塑膠粒檢測也成為一個重要課題。因這些微小顆粒在水中的濃度極低、形狀多樣且尺寸極小，故檢測極具挑戰性，因此需要研發先進的檢測方法。本兩年期計畫提出一種方法，結合表面電漿子共振增強光捕捉和表面增強拉曼光譜（SERS），利用具有奈米結構的二維銀微米點(microdot)陣列進行檢測。樣品與含有金奈米粒子（GNPs）的試劑混合後，將混合液滴在具有2D微米點陣列的基板上，並在顯微鏡下用聚焦雷射光束照射。照射過程中，微米點會產生表面電漿子共振（SPR），增強作用於微/奈米塑膠粒的光捕捉力，同時因其的光熱作用產生水的局部加熱，使得微米點周遭的水產生對流循環，促使微/奈米塑膠粒和GNPs聚集於這些微米點處。經過一段時間後，微米點的奈米結構和GNPs可能會放大微/奈米塑膠粒的SERS信號，實現提高檢測靈敏度的目的。 該方法擬藉由優化二維微米點陣列的設計和製作，以及雷射掃描配置，開發一種可靠度高且可重複的水質監測平臺。該方法和設備可應用於瓶裝水和自來水中微/奈米塑膠粒檢測。此外，也規劃使用人工智慧（AI）演算法，根據SERS光譜識別和分類微/奈米塑膠粒成分，例如PE,PVC,PS,PET,PS或PP。

Project ID:PB11411-6034
External Project ID:NSTC114-2923-E182-002-MY2