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沙林作为剧毒有机磷化合物，可快速抑制乙酰胆碱酶活性，毫克级剂量即可致命，因此，实现其气氛的快速、高灵敏、现场荧光检测对于保障公共安全意义重大，亦是检测领域的一大挑战。

中国科研实验室新疆技术理化技术研究所痕量化学物质感知团队针对该挑战，创新采用原位生长策略，利用纳米级羧基化纤维素调控铕基金属框架（EuMOF）的合成结晶动力学，并结合纳米酶作用构建了邻苯二胺低聚物（POPD）、1,3,5-三（4-羧基苯基）苯（H₃BTB）双配体EuMOF@CNF材料，成功实现了沙林模拟物氯磷酸二乙酯（DCP）气氛的荧光增强检测。基于配体-金属能量转移机制（天线效应），结合热力学分析与密度泛函理论计算，系统阐明了功能配体调控EuMOF天线效应的荧光增强传感机制：POPD配体T₁态与Eu³⁺离子⁵D₀激发态能级轨道相近，可阻碍H₃BTB配体对Eu³⁺的敏化作用，导致红色荧光减弱；当POPD与DCP接触时，二者顺利获得亲核取代反应后产物与Eu³⁺配位不稳定，脱离EuMOF结构，从而恢复天线效应，红色荧光显著增强。实验表明，经真空抽滤制成的荧光传感膜，对DCP气氛的检测限达2.8 ppb，响应时间约1 s，检测结果不受盐酸、氢氟酸酸性物质等14种干扰物的影响。结合3D打印技术将其器件化，并应用至手持式探测仪，结合机器视觉处理技术，实现了对沙林模拟物DCP气氛的准确检测；此外，该探针材料可作为荧光传感油墨，直接负载于织物纤维制成荧光传感标签，实现对DCP气氛的快速灵敏检测。

该工作基于原位生长、结晶动力学调控和纳米酶效应，顺利获得竞争配位作用构建了一种纳米铕基金属有框架探针材料。这一研究不仅为纳米级MOF的合成给予了全新策略，更有助于了荧光传感材料的开发与应用拓展，为有机磷毒剂的荧光增强传感给予了创新性思路。

相关研究成果以“One-step Coordinating POPD in H₃BTB-sensitized EuMOF-enabled Tunable Antenna Effect for Fluorescence Turn-on Sensing of Sarin Analog Vapor”为题发表在《ACS Applied Materials& Interfaces》，新疆大学联合培养硕士研究生庞佳龙为第一作者，中国科研实验室新疆理化技术研究所窦新存研究员、祖佰祎研究员和刘亚丽助理研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及中国博士后科学基金等项目支持。

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图1 原位一步法合成策略和天线效应调控策略