近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究人员在薄膜荧光传感器研究方面取得了进展。本研究为制备优良的薄膜荧光传感器提供了实验验证和理论计算解释荧光传感与气体吸附协同过程的有效策略。Fluorophor embedded MOFs steering gas ultra-以recognition为题，发表在《先进功能材料》中（Advanced Functional Materials）上。
近年来，薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥了重要作用。由于其高灵敏度、响应性和选择性，它是最有前途的痕迹物质检测技术之一。然而，聚集荧光淬灭大多数荧光敏感材料（ACQ）荧光传感材料满足实际应用要求的效果和光漂白现象并不少见。这限制了荧光敏感材料在气体检测中的应用，迫切需要开发用于气体传感的新型高性能敏感材料。针对薄膜有机荧光探针材料面临的固态荧光量子效率差、光稳定性差等问题，研究人员将有机荧光对象载入金属有机框架（MOF）中国开发了一种新型的主客体薄膜荧光气体传感器，对气体分析物具有高灵敏度、高选择性和高稳定性，为薄膜荧光传感器的构建提供了灵活的方法，以满足不同的需求。
本工作以ACQ分子Me4BOPHY-1为封装有机对象，将金属有机框架ZIF-8嵌入简单的固相合成方法，通过调整负载比来调节其荧光发射特性。MOFs（ZIF-8)为客体分子提供各种纳米空腔，从而减少荧光分子的自聚，有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效应。分子固态荧光量子的效率从0.76%提高到19.72%。进一步研究实现了氯磷酸二乙酯对神经毒剂沙林模拟物的气相识别。
MEMS悬臂梁吸附研究表明，主客体嵌入式MOF传感器具有优异的气体传感能力，具有3个响应时间 s，检测限低至1.13 ppb。MOF的笼化效应提高了分析物的选择性，Me4BOPHY-1@ZIF-在之前的文献报道中，干扰性气体HCL的响应明显减弱，这是不可避免的。此外，有机金属框架结构的“笼效应”也保证了传感器良好的光稳定性和热稳定性。有机荧光分子的热分解温度为200 ℃升至527 激发光波段的激光持续4800℃ 初始荧光强度仍然可以在s的照射下保持。
相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海市科技委员会的支持。