Zhen Yan#, Yong Chen#, Yaqin Tian, Lizhi Zhang, Man Tian, Ruijuan Wen, Rong Miao, Taihong Liu*, Liping Ding*, Yu Fang. https://doi.org/10.1021/acssensors.6c00624
乙二胺（EDA）因其在工业应用中的重要性及潜在的安全风险而备受关注。EDA具有较强的腐蚀性与全身毒性，不仅可对皮肤及呼吸道黏膜造成显著刺激甚至不可逆损伤，对水生生物也具有高危害性。根据WHO的相关指引，暴露于10 ppm的EDA即可能引发呕吐、头晕乃至急性肾损伤等健康风险。开发能够实现实时、快速、高灵敏且适用于现场检测的EDA检测技术，已成为迫切需求。
在本研究中，以醛基功能化的吖啶衍生物（ACR-2CHO）和杯[4]吡咯四酰肼衍生物（CPTH）为前体，通过气液界面聚合反应成功制备兼具柔韧性与尺寸可调性的ACC荧光纳米膜。与单体ACR-2CHO相比，纳米膜凭借其独特的网络结构，实现荧光单元的有效空间隔离，显著抑制了ACQ效应。该纳米膜对EDA表现出比率型响应，伴随荧光颜色由绿色向黄橙色的明显转变。将ACC纳米膜作为活性传感单元集成于传感平台，该传感器对EDA展现出优异的响应与恢复性能，分别低至3.0 s和3.5 s，检出限为1.2 ppm，同时具备良好的稳定性和重复性。该传感器成功运用于危险化学品筛查及泄漏检测等实际场景中EDA的实时检测。从分子精准设计到器件功能集成的研究体系，为实时现场EDA检测提供了理想的荧光薄膜材料。
图1.（a）各构筑单元的示意结构图以及通过界面限域聚合策略制备纳米膜的过程示意图；（b）基于ACC纳米膜构筑的薄膜基荧光传感器及其用于检测EDA气体的示意图
图2.（a）利用自建传感平台，在持续9 小时的光照（~400 nm）下，ACC纳米薄膜的光化学稳定性测试结果；（b）纳米薄膜对乙二胺（EDA）的响应曲线；（c）使用五个独立制备的纳米薄膜进行重复性评估；（d）该纳米薄膜传感器在饱和 EDA 蒸气及若干潜在干扰物存在下的响应对比，每组测量至少重复三次；（e）传感器对不同浓度EDA蒸气的响应曲线，插图为响应强度与 EDA 浓度之间的关系图；（f）重复性测试结果，展示该传感器在80次暴露‑恢复循环中的稳定循环性能；（g）ACC纳米薄膜在不同环境温度下对EDA蒸气的响应情况；（h）ACC 纳米薄膜在不同环境湿度下对EDA蒸气的响应，右侧曲线为不同湿度条件下的响应动力学对比
第一作者：陕西师范大学博士研究生闫珍、陈永
通讯作者：陕西师范大学丁立平教授、刘太宏教授
全文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.6c00624
