Yangtao Shao, Rongrong Huang, Yan Luo, Hexi Wei, Haonan Peng, Yu Fang. Sensor Actuator B-Chem. 2024, 418, 136285.

薄膜基荧光传感是国际公认的新一代微量物质的超灵敏检测技术。它在公共安全、食品质量监督和疾病的早期诊断方面具有独特的优势和巨大的应用潜力。荧光膜传感器（FFSs）的核心是荧光传感单元，其中低分子量荧光单元因其精确的化学结构和灵活的分子构型而引起了广泛的关注。因此，传感材料的创新设计是开发高性能荧光薄膜传感器的关键。

图1、(a)目标分子的设计策略和相关性质。(b)使用便携式荧光管式传感器检测ACN蒸气的示意图。利用了邻碳硼烷功能化的DPAC衍生物(bis-CbDPAC-Ph)制备了荧光敏感管状传感器，暴露于气态ACN后，管状传感器中bis-CbDPAC-Ph的荧光明显猝灭。

在该工作中，通过在DPAC的对位引入邻碳硼烷(图1a)并合成两个新的DPAC衍生物CbDPAC-Ph和bis-CbDPAC-Ph。实验结果证明在固体状态下，这些化合物表现出典型的聚集诱导发射(AIE)和大斯托克斯位移。进一步对比发现与DPAC相比，邻碳硼烷的引入不仅显著提高了它们的光化学稳定性，同时也丰富的分子间的相互作用，产生新的发射中心，从而增大了斯托克斯转移。两种非平面结构的结合显著改善了分子在固体状态下的孔隙率。另外，与挥发性的有机化合物(VOCs) 接触促进DPAC的构象弛豫和邻碳硼烷的旋转，增加了非辐射衰减，从而提高了传感灵敏度(图2)。在此基础上，我们开发了一种概念荧光管式传感器，并成功用于空气中丙烯腈(ACN)气体的检测(图1b)。

图2、基于bis-CbDPAC-Ph管式传感器的气相传感性能。(a) 利用DPAC和bis-CbDPAC-Ph构建的传感器的光化学稳定性。(b)基于bis-CbDPAC-Ph的管式传感器在590 nm (λex = 370 nm)处的荧光发射强度随气体ACN暴露时间的变化。(c)计算出bis-CbDPAC-Ph在结晶状态下的自由体积。使用Multiwfn和VESTA程序进行可视化，以黄色表示晶格中的孔隙空间(网格间距:0.25 Å，等值:0.50)。(d)管式传感器对ACN蒸气的传感在超过100圈时的可逆性和稳定性。(e)详细分析了管式传感器对ACN蒸气的响应和恢复行为。(f)传感器对不同浓度ACN蒸气的响应。附图显示了猝灭效率随浓度的变化曲线。(g)传感器对ACN和其他潜在干扰气体的响应。(h)二维PCA区分被测化学品的计分图。

第一作者：陕西师范大学博士研究生邵洋涛

通讯作者：陕西师范大学房喻院士、彭浩南教授和黄蓉蓉博士

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136285