两性离子配体设计的难度阻碍了水分散的 CsPbX3 钙钛矿纳米晶体 （NCs） 及其在生物传感中作为快速阴离子交换 （FAE） 探针的应用。
本研究中南民族大学付海燕等人提出了一种两性离子配体的设计范式，该范式基于揭示不饱和烷基胺 （Cn'） 和卤代烷酸 （HAA） 之间 SN2 反应的机制。其中，C=C 键可以增强 Cn' 的亲核性，促进 HAAs 对 Cn' 的静电吸附，即几何预组织过程，从而引发 SN2 反应。此外，适当的“桥”长度使 HAA 能够平衡几何预组织过程和 C-Br 键的 Sigma 空穴强度。源自油胺 （C18'） 和 5-溴化酸 （5-BVA） 的两性离子配体赋予 CsPbBr3 NC 水分散性、几乎 100% 的光致发光量子产率和增强的表面电位，促进卤化物离子的捕获并驱动 FAE 反应。使用 AgI 纳米颗粒 （NPs） 作为潜在的阴离子交换剂，提出了用于多色生物传感的第三种 FAE 策略。
这种稳健的生物传感策略可以为生物靶分子产生波长偏移和色差，以 H2S 为例，并最终适用于生物、环境和食品样品中的多色测定，展示了基于钙钛矿的 FAE 探针在生物传感中的巨大潜力。
Shuo Wang, Yi Liu, Gaoqiong Deng, Wanjun Long, Hengye Chen, Yuxiu Xiao, Yuanbin She, Haiyan Fu, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202501312.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202501312
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