DOI:10.1039/D0AN00830C

首次将核-壳改性纳米纤维垫用作离子选择性膜。与经典增塑聚氯乙烯膜一样，该材料保持了传感元件的整体宏观尺寸，本文提出的基于纳米纤维的系统可形成超薄（小于10 nm）的识别层，其总面积大出近3个数量级，并且表面体积比接近于7.5×107，从而首次获得了接近2D的电位受体。经XPS研究证实，在纳米纤维上形成了薄而连续的液体识别层。用分析参数，即斜率和检出限对经典内溶排列中使用的纳米纤维基离子选择垫进行了表征，与经典增塑聚氯乙烯基膜具有很好的可比性。尽管对离子选择层及其纳米厚度进行了新的布置，但经30天以上的研究表明，所记录电势的重现性仍然很高。共聚焦显微镜显示，通过多孔纳米纤维毡相的电解质传输是调节受体层的速率限制步骤。估计的纳米纤维相的电解质扩散系数接近10-10 cm2/s，因此与传统的聚氯乙烯膜离子传输特性相比，其数值要低几个数量级。

可通过计时电流实验观察纳米纤维离子选择垫的真正纳米结构特征。结果表明，核-壳纳米纤维垫表现为纳米电极-单个纳米纤维阵列。因此，纳米纤维基离子选择垫的新型结构也为电流基离子选择传感器的电化学注入了新的活力。

图1.PVDF纳米纤维的SEM图像：（a）未涂覆和（b-d）涂覆含DOS的混合物，经过（c）20和（d）180分钟的调节过程后。

图2.厚度为25μm的PVDF纳米纤维垫的共聚焦横截面图。（a）未经处理和用含荧光素的10-3 M KCl溶液处理（b）20和（c）180分钟。

图3.A）在以下条件下记录的内部溶液电极调节过程中的开路电势变化：（黑线）PVC基（经典）膜和（红线）二维液体离子选择性膜，支撑在10-3 M KCl中的纳米纤维上。为了便于比较，在t=0处移动了迹线以提供相同的电位值。B）在以下条件下记录的内部溶液电极10-9 A阴极电流极化的计时电位曲线：（黑线）PVC基（经典）膜和（红色）2D液体离子选择性膜，在（粗线）10-6 M KCl或（细线）10-5 M KCl溶液中支撑在纳米纤维上，红线对应于红色刻度，黑线对应于黑色刻度，注意刻度差异。

图4.使用混合物涂覆PVDF纳米纤维制备的离子选择电极的电位响应：（■）第一天和（▲）第三十四天。