电纺纳米纤维荧光/比色传感器的演变及应用综述

Chem. Eng. J.：用于环境毒物、pH、温度和癌细胞的电纺纳米纤维荧光/比色传感器的演变及应用综述

DOI:10.1016/j.cej.2020.125431

在水、空气、土壤和食物等自然资源中检测重金属和其他有毒物质对于环境安全、个人卫生和公共卫生保健方面至关重要。在建立和平、健康的环境中，大量的传感器已发挥了广泛而举足轻重的作用。检测范围、响应/恢复时间、稳定性和便携性之类的可靠功能是实现其寿命适用性的迫切需要。对于超灵敏化学传感应用，比色/荧光纳米纤维具有线性范围、最低的检测限以及对有害有毒污染物（例如重金属和其他有毒物质，包括气体、pH、温度、湿度和癌细胞）的快速响应。本文综述了电纺纳米纤维膜的各种传感方式、传感器制造和肉眼可见彩色光学传感器的发展及其优缺点。该综述概述了光学传感纳米纤维的障碍、趋势和突破，这必定会激励研究团体认识并克服跨学科的挑战，以实现更清洁的绿色环境。

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图1.（a-b）传感器特性包括灵敏度和响应/恢复时间。（c）荧光灯打开、（d）荧光灯关闭和（e）比色响应曲线。

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​图2.（a）静电纺丝工艺的示意图，（b）使用ES工艺构建的纳米结构，以及（c）电纺纳米纤维的多种应用。

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图3.ES NFs在多种领域中的光学传感应用。

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图4.（a）二硫缩醛官能化苝二酰亚胺对Hg2+的相关传感机制。（b）设计具有接枝RhBN2或SRhBOH的P（HEMA-co-NMA）ES NFs的多功能荧光。（c）使用P（MMA-co-BNPTU-co-RhBAM）感测Hg2+的荧光比色检测机制示意图及其具有比色行为的实时HMI检测系统。

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图5.基于（a）半导体n型和半导体p型、（b）声波、（c）热电和（d）ES NFs的各种类型TOx气体传感器。

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图6.（a）PS/PyCz纳米纤维膜的淬灭机理示意图，（b）PMMA在0.25％的归一化PL强度。暴露于各种挥发性有机气体蒸气5分钟后，在λExc=390 nm处激发的PFO NFs，以及相应的PL变化。（c）40％PVP和5％Eu3+ NFs对NH3和氯仿浓度的PL响应。

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图7.pH感测的渐进阶段：（a）石蕊试纸、（b）玻璃电极、（c）FET基和（d）ES NFs基光学传感器。

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图8.通过（a）温度计、（b）热电偶、（c）红外、（d）半导体聚合物点获得的温度传感的演变。（e）ES NFs基光学传感器。

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图9.具有磁性荧光发射特性的三嵌段P（NIPAAm-co-NMA-co-AA）、BNPTU和Fe3O4的制备及其对Hg2+的化学反应性。（b）通过简便的静电纺丝使DSP浸渍的PVP纤维具有湿度感应荧光特性。

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图10.（a）耐湿型薄膜传感器响应图,（b）耐湿型NF基传感器响应图,（c）比色薄膜,（d）ES NFs基光学传感器。

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图11.（a）FA-CuO-NiO/CNFs荧光成像和压力基检测平台的示意图。（b）感测平台的构造和原理示意图。

文章链接：http://www.espun.cn/News/Detail/43348

来源：易丝帮