DOI:10.1039/D0AN00830C
首次將核-殼改性納米纖維墊用作離子選擇性膜。與經典增塑聚氯乙烯膜一樣，該材料保持了傳感元件的整體宏觀尺寸，本文提出的基于納米纖維的系統可形成超薄（小于10 nm）的識別層，其總面積大出近3個數量級，并且表面體積比接近于7.5×107，從而首次獲得了接近2D的電位受體。經XPS研究證實，在納米纖維上形成了薄而連續的液體識別層。用分析參數，即斜率和檢出限對經典內溶排列中使用的納米纖維基離子選擇墊進行了表征，與經典增塑聚氯乙烯基膜具有很好的可比性。盡管對離子選擇層及其納米厚度進行了新的布置，但經30天以上的研究表明，所記錄電勢的重現性仍然很高。共聚焦顯微鏡顯示，通過多孔納米纖維氈相的電解質傳輸是調節受體層的速率限制步驟。估計的納米纖維相的電解質擴散系數接近10-10 cm2/s，因此與傳統的聚氯乙烯膜離子傳輸特性相比，其數值要低幾個數量級。
可通過計時電流實驗觀察納米纖維離子選擇墊的真正納米結構特征。結果表明，核-殼納米纖維墊表現為納米電極-單個納米纖維陣列。因此，納米纖維基離子選擇墊的新型結構也為電流基離子選擇傳感器的電化學注入了新的活力。
圖1.PVDF納米纖維的SEM圖像：（a）未涂覆和（b-d）涂覆含DOS的混合物，經過（c）20和（d）180分鐘的調節過程后。
圖2.厚度為25μm的PVDF納米纖維墊的共聚焦橫截面圖。（a）未經處理和用含熒光素的10-3 M KCl溶液處理（b）20和（c）180分鐘。
圖3.A）在以下條件下記錄的內部溶液電極調節過程中的開路電勢變化：（黑線）PVC基（經典）膜和（紅線）二維液體離子選擇性膜，支撐在10-3 M KCl中的納米纖維上。為了便于比較，在t=0處移動了跡線以提供相同的電位值。B）在以下條件下記錄的內部溶液電極10-9 A陰極電流極化的計時電位曲線：（黑線）PVC基（經典）膜和（紅色）2D液體離子選擇性膜，在（粗線）10-6 M KCl或（細線）10-5 M KCl溶液中支撐在納米纖維上，紅線對應于紅色刻度，黑線對應于黑色刻度，注意刻度差異。
圖4.使用混合物涂覆PVDF納米纖維制備的離子選擇電極的電位響應：（■）第一天和（▲）第三十四天。
