Jie Wang, Ruijuan Wen, Jinglin Kong, Jing Liu, Zhongshan Liu, and Yu Fang. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202502020. DOI: 10.1002/anie.202502020

具有高灵敏度的便携式荧光传感器已被广泛用于环境分析、肉类新鲜度评估、非法药物、化学战剂和爆炸物的检测。但在实际场景中，由于众多的干扰因素，经常会遇到性能下降的问题。随着对混合物传感技术的需求不断增加，两种策略（主成分分析（PCA）和传感阵列）已被开发用于快速定性分析。但这两种方法都高度依赖于原始数据，这些数据容易受到样本多样性和环境因素（如湿度、干扰性）的影响。事实上，传感阵列和主成分分析方法都很难进行定量分析。迄今为止，通过荧光传感器或其他传感器对混合物的区分传感仍然是一个挑战，这个问题的根本在于传感器前端分离单元的缺失，我们设想将分离单元与传感器结合起来可能为混合物的传感提供一个新的平台（图1）。

图1. a) 荧光传感器; b) 现有的区分传感策略; c) 微型化的分离传感平台。

图2. 荧光整体材料的合成及光物理性质。

图3. E-FA-12C荧光柱的a) 扫描电镜图像; b) 日光和紫外光下荧光整体柱的照片; c) 具有分离和传感能力的整体柱; d) 自制的分离传感平台。

图4. 分离传感平台的应用。

在此，本研究利用动态共价化学制备了一种新型的传感介质，即多孔荧光整体材料（图2）。荧光整体材料采用具有聚集诱导发射特性（AIE）的四醛基四苯乙烯（ETBA）和二胺类单体来制备。它们的孔隙率和光物理性质可以由脂肪胺、芳香胺和水合肼等二胺连接臂来调节。为了实现分离与传感串联平台，我们通过原位聚合在毛细管柱中制备了荧光整体柱（图3a）。荧光整体柱具有均匀的通孔结构，这赋予整体柱良好的渗透性和分离能力。通过刮掉不透明的聚酰亚胺涂层构建了一个荧光传感窗口，然后集成到管状层压光学传感器中（图3b, c）。

利用荧光整体材料的分离和传感能力，自主搭建了一个死体积可忽略的微型分离传感一体化平台（图3d）。实现了甲醇中微量水、沙林模拟剂、全氟烷基化合物和金属离子的定量分析。分离传感平台还实现了苯、甲苯、乙苯和二甲苯的分离检测，检测限低至86、54、19和58 ng（图4）。

这项研究是首次使用荧光整体材料来实现分离-传感串联。该工作不仅为新型传感介质的制备提供了新思路，还为生产便携式设备提供了良好的基础，使现场环境分析、食品安全监测和药物检测等实际应用成为可能。

第一作者：BV伟德官方网站博士研究生王洁

通讯作者：BV伟德官方网站房喻院士、刘忠山副教授

全文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202502020