DOI: 10.1021/acs.analchem.0c04226

柔性光学传感器在许多领域得到了广泛的研究和应用。然而，在光学领域开发高稳定性、可清洗的可穿戴式传感器仍然面临着巨大的挑战。在此，研究者展示了一种基于AIEgen-有机二氧化硅骨架（TPEPMO）杂化纳米结构的柔性光学传感器，该传感器是通过两步共缩合和静电纺丝超组装工艺制备的。由于分子内运动的限制，具有聚集诱导发射（AIE）特征的有机二氧化硅前体被共价连接成具有高荧光效率的周期性介孔有机二氧化硅（PMO）骨架。有序多孔材料的三维空间提供了丰富的反应位点，可以快速、灵敏地监测分析物。TPEPMOs作为酸性pH荧光传感器具有良好的特性，pKa为4.3。采用静电纺丝超组装技术，将TPEPMO纳米球分散在聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）和聚丙烯腈（PAN）杂化纤维基质（TPEPMO-CFs）中，得到了一种柔性薄膜，并将其成功地作为一种有效的荧光探针，用于通过发射变化对氨气和HCl蒸气进行肉眼检测。TPEPMO-CFs的荧光在挥发性酸/碱性气体存在下可反转5个循环以上，表现出良好的可回收性。此外，TPEPMO-CF传感器具有出色的耐洗性和长期光稳定性（经过10次洗涤后荧光保持在94％以上）。这些刺激响应的AIEgen-有机二氧化硅骨架具有多种形式和超稳定性的固态荧光，在智能气体传感器、可穿戴设备和固态照明应用中显示出巨大潜力。

图1.（a）TPE-Si4在不同含水率的THF-水混合物中的荧光发射光谱。（b）在THF-水混合物中，TPE-Si4在紫外灯下的相对荧光强度图和相应的照片。激发波长：365nm，浓度：0.2mM。（c）TPE-Si4和TPEPMO在THF中的紫外可见吸收光谱。（d）TPE-Si4和TPEPMO在THF中的荧光发射光谱。激发波长：360nm。

图2.（a）TPEPMOs的SAXS图谱和显示扩大区域的插图。（b）TPEPMOs的N2吸附-解吸等温线及其相应的孔径分布（插图）。（c）TPEPMOs的TEM和（d）SEM图像。

图3.（a）pH值介于1和7之间的TPEPMOs的荧光光谱。插图是不同pH值的TPEPMO水分散体在紫外线下的照片。（b）pH值介于4和5之间的TPEPMOs的荧光光谱。（c）TPEPMOs的传感机理。

图4.（a）TPEPMO-CF1杂化纳米纤维柔性薄膜的SEM图像。（b）TPEPMO-CF1薄膜暴露于氨气（约1.5v％）不同时间后的荧光光谱和照片（激发波长：365nm）。（c）TPEPMO-CF2杂化纳米纤维柔性薄膜的SEM图像。（d）TPEPMO-CF2薄膜的荧光恢复周期。点HCl和NH3分别对应于交替暴露于HCl和NH3蒸气后的MSNF膜。

图5.（a）TPEPMO-CF薄膜中TPEPMOs及其相应光学特性的示意图。（b）使用1/1乙醇/PBS（7.4）对TPEPMO-CF2、TPE-CF2和浸泡的CF进行10次洗涤实验。（c）TPEPMO-CF2和TPE-CF2的光漂白行为。