光气作为一种窒息性毒剂，会破坏人体肺细胞，引起肺水肿并扰乱呼吸功能 [1], [2], [3]。在浓度较高时，人体会因窒息而迅速死亡 [4], [5]。战争中使用的光气炮弹和炸弹中含有90%的光气和10%的三氯化砷或二苯基氯化砷，具有极强的致死性 [6], [7], [8], [9]。然而，光气不仅是窒息性化学武器的典型代表，还是工业生产中不可或缺的化工原料，尤其是在农药、染料、医药、塑料、制革、氯甲酸酯和聚氨酯的合成中 [10], [11], [12], [13]。然而，由于光气具有高挥发性和扩散性，工业生产中的意外泄漏可能性也随之增加。特别是在恶意恐怖袭击、战争等其他情况下，光气可对人类造成不可逆转的损害，是对生命和公共安全的重大潜在威胁 [14], [15], [16], [17]。基于光气的毒性和其在工业生产中的必要性，开发快速、便携、灵敏且可靠的光气检测方法至关重要。
近年来，已构建了多种光气检测方法，包括电化学法、液相色谱-质谱联用法和比色法 [13], [14], [17], [18]。但这些方法存在仪器昂贵、操作过程专业化、实时检测性差以及无法实现现场检测等缺点，限制了其广泛应用 [7], [19], [20], [21]。由于荧光探针法具有响应迅速、反应现象明显、操作简单和易于携带等优势，已被广泛应用于光气检测 [22], [23], [24], [25], [26]。然而，许多已报道的探针仅限于短波区域的光气检测，导致了较大的检测误差（图1）。由于近红外（NIR）探针具有背景荧光干扰低、荧光信号强和可识别性高等优势 [27], [28], [29], [30]，目前已引起研究人员的越来越多的关注。令人失望的是，目前仅有极少数报告能在近红外波段识别光气的探针分子，这是由于构建长波长发射荧光探针的策略较少所致。
二氰基异佛酮（DCI）作为一种新兴的近红外荧光团，已被广泛应用于光学探针的设计与合成中。迄今为止，已报道了一系列具有近红外特性和大斯托克斯位移的基于DCI的荧光团 [36], [37], [38], [39]。值得注意的是，DCI属于氰基化荧光材料家族，以其卓越的物理化学性质、超快分子内电荷转移（ICT）动力学以及固有的构建D-π-A分子架构的能力而著称。因此，我们提出通过在DCI骨架上进行靶向结构修饰并整合光气响应性识别基团，可以产生具有优越传感性能的光学探针。重要的是，迄今为止，文献中明显缺乏整合DCI平台优势特性的AIEgen探针，以实现光气的高效近红外检测。
据此，我们对DCI骨架进行了结构修饰，并合成了具有D-π-A架构的DM-phos和DM-CO（图1）。两者均含有可产生AIE特性的三苯胺基团。此外，它们还具有氨基和羟基识别位点以检测光气。更重要的是，推-拉电子系统的构建为实现长波长荧光发射提供了潜力。我们具体研究了DM-phos对光气的详细识别和响应机制。通过结构比较、光学性能研究、晶体结构分析和理论计算，我们阐明了DM-phos表现出AIE特性的原因。此外，我们模拟了光气泄漏场景，实现了对砂粒中残余光气的定性和定量分析，并开发了包括试纸和纳米纤维在内的便携检测方法。这一进展为高效便携检测有毒光气提供了新的可行解决方案。
