许莉萍Nano Research纳米纤维传感器:高灵敏银离子检测与纳米波导技术
发布时间:2025-07-15
Nano Res.[单元]│暨南大学李宝军团队杨先光课题组开发新型纳米纤维传感器
金属离子检测在环境污染监测、食品安全和生物医学领域至关重要,但传统传感器存在灵敏度低、成本高、操作复杂等瓶颈。暨南大学李宝军团队杨先光课题组聚焦于有机纳米纤维材料,利用其高比表面积、优异的机械性能及独特的光物理特性,结合聚集诱导发光(AIE)分子的“聚集发光”优势,开发出兼具光学传输与传感功能的新型纳米纤维传感器。

低损耗光波导与高灵敏度传感的协同创新
2.1 AIE纳米纤维的制备与性能
团队通过一步法合成新型AIE分子(LF-N),并利用溶液旋涂技术制备出直径100-400纳米的均匀纳米纤维。该纤维在可见光波段表现出超低传播损耗系数(2 dB/mm),支持高效光传输,其荧光寿命达2.5-2.9纳秒,显著优于同类材料,为片上光互联与集成光子器件奠定了基础。
2.2 银离子检测的高选择性与灵敏度
AIE纳米纤维在接触银离子时发生特异性荧光猝灭,检测限低至10 nM,且对Co²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺等离子无响应。研究发现,银离子与纤维表面氰基(C≡N)的稳定配位是选择性的关键机制,这一特性使其在复杂环境中仍能精准识别目标离子。
2.3复杂光子网络与衍射极限光斑
交叉纳米纤维结构在交联点处可产生尺寸小于450纳米的衍射极限发光点,为高分辨率光学显示与微纳光子器件设计提供了新方案。