红光发射探针实现溶液与气相中光气快速检测：延迟荧光新机制的发现与应用

本文开发了一种新型比色与荧光双模式探针（N-CIN），可在5秒内实现对剧毒气体光气（phosgene）的超快速检测，其荧光强度增强15倍并伴随肉眼可见的黄色至蓝色变色效应。该探针具有高选择性（17.7 ppb检测限）、热活化延迟荧光（TADF，寿命7.78 μs）特性，并成功应用于土壤样本检测和智能手机纸基检测器开发，为公共安全监测提供了便携式解决方案。

　　

¹设计理念与配体结构分析

荧光基团通过希夫碱反应与肉桂醛及N,N-二甲基肉桂醛构建共轭体系，形成推-拉电子效应引发的分子内电荷转移（ICT）系统。由于N,N-二甲基基团的给电子能力优于苯环，显著增强电子云密度并缩小HOMO-LUMO能隙，导致吸收光谱红移。

²光物理性质

通过多种分析技术研究光物理特性：B-CIN在水中的最大吸收波长为400 nm，而N-CIN因N,N-二甲基的电荷转移效应在500 nm处出现吸收峰（图S9）。TD-DFT计算进一步证实该现象，B-CIN峰值位于...

³实际样本应用

针对历史战场土壤中可能残留的化学毒剂，本研究选取黑土、红土和雅鲁藏布江沙粒三种土壤样本进行检测。样本经过系列预处理后，均成功验证探针对光气的检测能力。

⁴结论

本研究设计的两款基于反应机制的荧光探针（B-CIN与N-CIN）均表现出优异的光物理特性与粘度敏感性。其中N-CIN对光气呈现独特的比色/荧光开启响应，其机制源于酰化反应生成新产物。检测时间低于5秒，检测限达...