毒品泛滥直接危害公众的身体健康和社会治安，对其进行快速灵敏检测意义重大。近年来，有机薄膜荧光传感技术由于具有灵敏度高、检测快速简便的优点，在毒品爆炸物等化学品的检测中受到了越来越多的关注。对薄膜基荧光传感器而言，除敏感材料分子结构外，薄膜的表面形貌也是影响传感性能的重要因素。具有大比表面积、良好通透性的薄膜可以有效提升传感效果。以往有机半导体薄膜表面形貌的控制主要依赖于加工溶液浓度的变化或者复杂的模板。然而浓度调控受到探针分子溶解度的限制，模板法也有成本高和预处理复杂的缺点。因此在优化敏感材料的基础上，如何简单有效地调控传感薄膜的表面形貌使目标分子与传感薄膜更好地接触就成为一个重要的问题。

在这项工作中，作者设计并合成了一种用于冰毒模拟物甲基苯乙胺MPEA气相检测的新型聚合物荧光探针，并提出了一种通过紫外臭氧基底处理对薄膜形貌进行调控进而提高其传感性能的方法。实验表明，紫外臭氧基底处理可以提高石英基底的浸润性，处理时间越长，界面接触角越小。当水溶性的四氢呋喃作为旋涂法溶剂时，匀胶过程中其在基底上的浸润性越好，铺展面积越大，单位面积内负载的物质越少；挥发成膜阶段，具有长链烷基的聚合物探针由于疏水作用逐渐形成具有较大比表面积的类球状形貌。与在未进行紫外臭氧处理的基底上制备的薄膜相比，具有这种形貌的薄膜的传感效果显著提升，检测限最高可由2.59 ppm降低至0.25 ppm，降低10.4倍。进一步研究表明，当选用亲水性强可形成致密薄膜的小分子探针时，紫外臭氧基底处理可使其薄膜厚度变小，也可有效提升其传感性能。这种简便而通用的方法有望成为提高薄膜基荧光传感器性能的一种有效方法。本工作得到了国家自然科学基金的大力支持（62022085, 61831021, 61771460）。

图1. 材料的合成与基底的表面性质

图2 薄膜的表面形貌与光物理性质

图3 传感性能

图4 材料的传感机理

付艳艳，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，优青，主要从事有机半导体敏感材料设计及在危险品检测中的应用研究，在Anal. Chem., ACS sensors等分析及传感领域期刊上发表 SCI 论文 66篇。申请发明专利 25 项，其中第一发明人授权专利12 项，转让3 项。中国科学院青年创新促进会会员，获公安部科学技术二等奖1项（3/6）。现任Chinese Chemical Letters期刊编委，SmartMat和分析化学期刊青年编委。

贺庆国，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，主要从事有机半导体光电功能材料、微纳传感器及其在危险化学品检测应用方面的研究，以通讯作者或第一作者在Adv. Funct. Mater., ACS nano, Angew. Chem. Int. Ed等期刊发表了SCI论文110余篇，所发表论文被国内外学者引用2100余次，申请发明专利30余件，有偿转让9件。

程建功，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员，传感技术国家重点实验室主任，博士生导师，杰青、上海市优秀学科带头人。长期从事敏感材料与传感器研究，研制成功具有自主知识产权的手持式痕量炸药探测仪，并应用于上海世博会、深圳大运会、“9.3”阅兵式、杭州G20峰会等重大活动，在保障社会安全方面发挥了重要作用。获上海市自然科学一等1项、科技进步奖二等奖1项，公安部科学技术二等奖1项，获国务院“政府特殊津贴”等多项荣誉奖。发表论文百余篇、获授权专利15件，其中9件转让企业并实现产业化。。

B. Li, K. Li, W. Xu, et al. Micro-interfaces modulation by UV–ozone substrate treatment for MPEA vapor fluorescence detection. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4221-x.

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