Linxuan Huang, Xinxiang Gao, Xinyao Mao, Ishfaq Ullah, Zhijie Zhou, Ejaz Hussain,* Yinghui Xiao, Haonan Peng,* and Yu Fang. Macromol. Rapid. Commun. 2025. DOI: 10.1002/marc.202401048

甲酸（FA）广泛应用于化学工业，但同时也对空气污染、全球酸化和环境退化产生重要影响。由于其腐蚀性及对健康的潜在危害，包括呼吸道问题和皮肤烧伤，因此需要敏感且实时的FA检测技术，以便及时采取应对措施并确保符合相关法规。基于荧光薄膜的传感器被认为是检测挥发性有机化合物（VOC）的一类重要技术，具备高灵敏度、直观的视觉信号输出以及实时现场监测的潜力。其中，基于有机分子的荧光传感器尤为引人注目，因为其具有结构的通用性、可调的光学特性，以及易于功能化以识别特定分析物的优势。

图1. 前驱体和连接子化学结构，聚合物纳米薄膜的制备过程，将其集成到功能性甲酸检测系统中的步骤，以及其在甲酸响应下的荧光猝灭行为。

本工作通过羟基修饰的四苯乙烯衍生物与4,4′-二氨基二苯醚在气液界面上的动态缩合制备了一类聚合物纳米膜，展现出优异的发光性能、柔韧性和可调的表面形貌。其明亮的荧光主要是由于聚集诱导发射（AIE）性质和薄膜结构内丰富的氢键网络结构。以该纳米膜制备的传感器实现了对甲酸蒸汽的550 ppt超低检测限，0.3 s的快速响应时间，以及出色的可逆性。它对甲酸的选择性也高于其他VOCs，适合于实时监测。此外，纳米膜的多模态传感能力，包括对HCl和NH3的响应，突出了其在各种环境和工业应用中的潜力。

通过核磁、荧光寿命等手段研究了荧光纳米膜感应甲酸的机制：甲酸分子与纳米膜中的亚胺键相互作用，形成弱氢键，破坏氢键网络。这种相互作用改变了亚胺基的电子环境，阻断了质子供体（─OH），促进了非辐射衰变途径，导致荧光猝灭。

图2. 传感器性能研究：a)传感器响应的可逆性b)响应及恢复时间c)响应时间展开图d)光化学稳定性e)响应灵敏度和f)传感选择性。（λex = 440和λem = 620 nm）。

第一作者：陕西师范大学硕士研究生黄林轩、高新翔

通讯作者：陕西师范大学彭浩南教授、Ejaz Hussain博士

全文链接：https://doi.org/10.1002/marc.202401048