基于Cu(I)配合物的3D打印传感平台的理性设计，用于现场测量甲苯

《Journal of Fluorescence》：Rational Design of a 3D-printed Sensing Platform for On-site Measurement of Toluene Based on Cu(I) Complex

本研究设计合成了一种基于Cu(I)和4-甲基吡啶的荧光复合材料，具有挥发性触发荧光变色特性（蓝→黄，445 nm→553 nm）。开发便携式检测平台，快速（<1分钟）检测甲苯至4.45 ppm，抗干扰能力强，稳定性好（20-40°C，30-80% RH），适用于环境监测、工业安全等领域。

　　

摘要

本研究报道了一种基于Cu(I)和4-甲基吡啶的新型刺激响应荧光复合物的合理设计与合成。该材料表现出独特的蒸汽触发荧光切换行为：在暴露于甲苯蒸汽时，其发射光谱从445纳米（蓝色）显著蓝移至553纳米（黄色），同时伴随着肉眼可察觉的蓝黄色变化。基于这种有效的分子切换机制，我们开发了一种便携式荧光检测平台，该平台集成了激发光学系统、长通滤光片（λcut = 420纳米）和实时光谱分析软件。该设备能够快速（<1分钟）且选择性地定量检测微量甲苯蒸汽，检测限为4.45 ppm，并表现出优异的抗干扰能力，可有效排除苯、苯甲醛、对二甲苯、邻二甲苯或间二甲苯等相关芳香化合物以及常见有机溶剂（如乙醇、丙酮、己烷）和潜在环境干扰物的影响（相对误差<±5%）。该传感系统在常温常湿条件（20–40°C，相对湿度30–80%）下具有显著的可逆性和操作稳定性。这项工作为危险挥发性有机化合物（如甲苯）的现场实时监测提供了一种有前景的策略，对环境监测、工业安全和即时诊断具有重要意义。