沙林（异丙基甲基氟膦酸盐）是《禁止化学武器公约》清单上的有机磷神经毒剂，能够使人体的中枢神经系统瘫痪，从而导致死亡。因此，实现沙林的检测对国家安全和社会稳定具有重要意义。受沙林强毒性和严格管控的影响，研究人员普遍采用与沙林反应性相近、毒性较低的氯磷酸二乙酯（Diethyl chlorophosphate ，DCP）作为其模拟物开展研究。目前，常用的荧光检测法是基于DCP的强亲电性，采用亲核性好的羟基肟、脂肪羟基、亚胺（-C=N-）、吡啶等作为识别位点构建光学探针，实现对其荧光淬灭检测。然而，大多数光学探针容易受到光漂白、酸/卤素离子等常规荧光淬灭剂、硝基化合物和周围环境的干扰，且由于发光基团的质子化与DCP结合位点竞争、材料孔隙度不足使得气相吸附-信号转导协同作用差等因素导致难以实现DCP气氛检测等问题，限制了其在实际环境中的应用。因此，在识别位点高效利用的基础上，提出一种对DCP溶液和气氛具有高灵敏度、抗干扰和快速检测的新型荧光传感材料设计策略是一个具有挑战性的问题。

基于此，中国科学院新疆理化技术研究所的痕量化学物质感知团队着眼于探索基于席夫碱基传感材料的DCP精准识别方案，从影响传感材料与目标物质发生有效分子碰撞的本质出发，基于DCP的亲电性，以-C=N-键为识别位点，提出了通过席夫碱反应调控分子链长度和识别位点密度以提高与目标物质有效碰撞效率的传感材料设计策略。基于激发态分子内质子转移机制，设计并合成了一系列具有零背景荧光的席夫碱基传感材料（FDBA、DFDBA、DFDBA-POP）。研究发现，随着传感材料分子链长度的延长，识别位点密度逐渐增大，且当-C=N-键密度为3.86 × 10²¹/cm³，比表面积为128.5㎡/g时，DFDBA-POP可以实现DCP的气氛检测，即使在与DCP性质相似的盐酸等15种干扰物存在时，也具有较快的响应速度（1 s）和良好的荧光检测灵敏度，检测限低至7.6 nM。此外，聚焦于实际应用场景中对DCP痕量泄露气氛的检测需求，从影响吸附-传质的角度出发，基于滤纸具有丰富孔隙结构的性质，提出了高效吸附待测物质以进一步提高分子碰撞效率的纸基固态传感材料设计策略，有效提升了其对目标物质的检测灵敏度和荧光响应信号的可视化程度，实现了对DCP气氛的高特异性传感，对包含盐酸、硝酸、硫酸等常见酸性气氛无响应。

总体而言，本工作提出的识别位点密度和孔隙率调控碰撞效率进而提升检测速度和灵敏度的多孔聚合物传感材料设计策略，为检测结构/性质相似干扰物众多的危险化学物质气氛的固态传感器设计提供了新思路。

相关研究以“Recognition Site Density Regulation of Schiff Base Organic Porous Polymers for Ultrasensitive and Specific Fluorescence Sensing toward Gaseous DCP”为题发表于《分析化学》（Analytical Chemistry），新疆大学联合培养硕士研究生白华藏闹吾为第一作者，中国科学院新疆理化技术研究所蔡珍珍副研究员为通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、天山英才-科技创新人才计划、中国科学院青年创新促进会、天山英才-创新团队计划项目的支持。

（原文链接）

席夫碱基材料的设计策略及其对DCP检测示意图