Zhijie Zhou, Lei Zhang, Lingya Peng, Yingjie Li, Xiaolin Zhu, Yidi Wu, Zebiao Qiu, Gang He, Molin Qin, Haonan Peng, Yu Fang. Aggregate 2024, e629.

沙林是一种极具毒性的神经毒剂，能够对人体的神经系统造成严重危害，甚至危及生命。其次，沙林挥发性强且制备相对简单，使其潜在的危险性更加突出。因此发展沙林毒气迅速、准确、选择性的检测手段，有助于提升应急响应能力和处置效率，保障社会大众的健康与安全，维护社会稳定和和谐。薄膜荧光传感是目前公认最具潜力的微痕量物质探测技术。薄膜荧光传感被认为是最具潜力的微痕量物质探测技术，但要实现荧光物质与沙林之间的高效特异性相互作用，并精准区分沙林与其他酸性物质，仍是一个关键技术挑战。

图1. 二氟化硼衍生物基纳米薄膜及其沙林传感示意图

本研究开发了一种基于二氟化硼衍生物的荧光纳米膜传感器，用于检测环境中的沙林蒸气并通过荧光信号进行反馈。该传感器的关键在于采用平面的二氟化硼衍生物（aza-BODIQ）作为荧光识别单元，其独特的化学结构赋予了探针能够与沙林发生有效相互作用。同时，引入四苯乙烯作为立体结构骨架，在显著促进了分子间的传质效率的同时，进一步增强了探针的稳定性，使沙林分子能够快速、充分地与探针发生作用，提高了检测的灵敏度和响应速度。此外，利用传感响应动力学差异，成功实现了沙林和干扰酸性物质的精确区分。

图2. 传感响应动力学曲线

该传感器在理论和实际应用中对沙林蒸气的检测限分别为0.7 ppb和1 ppb，在各种干扰气体存在的情况下仍能保持极高的灵敏度。其响应时间小于2秒，能够迅速检测到沙林蒸气的存在。检测范围从1 ppb到1000 ppm，覆盖了广泛的浓度范围，适用于多种环境条件。通过传感动力学分析，该传感器能够区分沙林、氯磷酸二乙酯和HCl蒸气，展示了其在复杂环境中的应用潜力。这为可持续、低成本和环保的便携式设备以及环境监测和跟踪应用开辟了新途径。

第一作者：陕西师范大学硕士研究生周志杰，西安电子科技大学张雷博士

通讯作者：陕西师范大学彭浩南教授、朱晓林副研究员，北京防化研究院秦墨林博士，西安交通大学何刚教授

全文链接：https://doi.org/10.1002/agt2.629