
Leyi Lü, Dingfang Hu, Zhouyu Chen, Jiancheng Zhou, Ruijuan Wen, Ling-Ya Peng*, Rongrong Huang*, Xiaogang Liu, Yu Fang*. Adv. Optical Mater. 2026, DOI: https://doi.org/10.1002/adom.71909

荧光传感器要同时实现超快响应与高可逆性仍面临着巨大挑战,因为这两项性能指标通常存在相互制约的关系。在本研究中,我们提出了一种将内置识别功能与构象锁定相结合的设计策略,并通过四配位硼桥联荧光团Py-BF2实现了这一设计。在该分子结构中,B←N路易斯酸碱配位作用不仅能够刚性化分子骨架,还能扩展π共轭体系,从而构建有利于形成显著分子内电荷转移(ICT)态的电子结构,使其相较于未锁定的对照分子表现出显著增大的斯托克斯位移。这种一体化分子结构不仅提高了荧光效率,还充分利用ICT态实现了对SO2的灵敏检测。

基于该分子构建的薄膜传感器响应时间小于2 s,检测限低至1 ppm,并表现出优异的循环稳定性,在超过100次循环测试后仍未出现明显的性能衰减,从而有效突破了传统传感体系中响应速度与可逆性难以兼顾的限制。我们进一步通过葡萄和葡萄干中SO2残留的快速筛查验证了该传感器的实际应用潜力,检测结果与国家标准方法(GB 5009.34–2022)进行了对照验证,可在数分钟内完成合规性判定。本研究为可逆气体传感提供了一种具有普适潜力的分子设计思路,即在同一分子骨架中整合信号转导与分析物识别功能。
第一作者:陕西师范大学硕士研究生吕乐怡
通讯作者:陕西师范大学彭灵雅博士、南洋理工大学博士后黄蓉蓉、陕西师范大学房喻教授
全文链接:https://doi.org/10.1002/adom.71909