近日,我院张茂升教授课题组在钙钛矿光电传感研究取得新进展,相关成果以“Dual-emission ratiometric fluorescence sensor based on in situ formation of MAPbBr3 perovskite nanocrystals in europium metal-organic frameworks for detection of methylamine gas”为题发表在分析化学领域知名期刊Sensors and Actuators B: Chemical(DOI:10.1016/j.snb.2024.137092)上。我院2022级硕士生李宜珊、2018级硕士生谭晓红为该论文共同第一作者,张茂升教授为通讯作者,闽南师范大学为论文的第一单位和唯一通讯单位。

有机无机卤化物钙钛矿纳米晶体(PNC)因其卓越的光电特性而被广泛用于传感领域,包括高光致发光量子产率、可调带隙和半峰窄全宽。然而大多数基于 PNC 的传感器传统上依赖于单个荧光信号发射及其强度变化,导致可视化分辨率受到限制。因此,我们开发了一种快速、灵敏且视觉可辨别的双发射比率荧光传感器用于检测甲胺(MA)气体,该传感器基于在周围大气中的铕金属有机框架(Eu-MOF)中原位形成的甲胺溴化铅(MAPbBr3)PNC。在这种策略中,Eu-MOF 不仅用作增强 MAPbBr3 PNC 稳定性的保护基质,而且由于其卓越的发光特性,还用作比率荧光传感中的发光材料。更重要的是,得益于 MOF 优异的气体吸附性能和保护能力,所提出的传感器表现出更高的灵敏度、稳定性和重现性。实验结果表明,与 9.0 至 90.0 ppm 的 MA 浓度具有良好的线性相关性,可实现低至 1.0 ppm 的检测限。与其他报道的方法相比,这种方法的响应时间非常短只需 20 秒。
该项工作得到国家自然科学基金项目(No. 21904055、22004055)、福建省自然科学基金项目(No. 2021H6033, 2020J05165、2020J05164)、福建省教育厅科技项目(No. JK2017032)和闽南师范大学自然科学基金项目(No. ZZ2019J02)等资助。
(图/文 李宜珊)