Jingjing Liang, Dingfang Hu, Wenjun Xu, Lingya Peng*, Ke Liu*, and Yu Fang*. Anal. Chem., 2024, 96, 2152-2157.

随着物联网、可穿戴设备、智能生活等相关产业的快速发展，传感技术和相关器件的发展意义日益凸显。在过去的二十年里，基于薄膜的荧光传感器（FFSs）领域的研究已经取得了令人瞩目的进步。然而，要满足实际应用中的需求，这些基于薄膜的荧光传感器必须达到一系列严格的标准，即所谓的“3S 1R”：灵敏度、安全性、速度和可逆性。除了这些基本要求外，良好的光化学稳定性也是评价荧光传感器性能的重要指标。因此，持续追求具有卓越性能的传感器具有紧迫意义。

图1. 纳米膜制备的示意图。

利用特定的结构和性质，四配位硼分子被设计为荧光传感材料。已有研究对荧光四配位硼分子系统进行了研究，其具有极宽的温度可变范围，可以从-80到60°C实现温度监测。然而，所报道的基于硼配位荧光团的传感系统主要用于溶液状态下的传感，只有少数无溶剂系统被证明。因此，开发具有固态刺激响应特性的新型含硼材料变得重要。

图2. 便携式传感器对氨气的响应性能。

在本工作中，我们引入了化学编织的概念，将硼配位的小分子固定在聚合物纳米薄膜中。通过设计一种含醛基的四配位硼荧光片段（NI-CHO）与一种酰肼片段1,3,5-均苯三酰肼（BTH）的界面限制动态反应，制备了四种荧光纳米膜。具有卓越的鲁棒性、且厚度在40-1500 nm范围内可调。其中薄膜3所制备的FFSs显示出对氨气（NH3）的高度选择性和完全可逆的响应，检测极限小于0.1 ppm，响应时间为0.2 s。传感现象归因于荧光构建模块和分析物分子之间形成激发态荧光复合物，以及由于其多孔结构而导致的分析物分子的高效质量转移在分子层内的传输。我们相信，所提出的界面限域动态组装策略也可用于设计新的砌块，从而创造其他传感膜。

第一作者：陕西师范大学硕士生梁晶晶

通讯作者：陕西师范大学房喻院士、彭灵雅老师，西北农林科技大学刘科教授

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.3c05032