一、导读
近日，我院研究生谢庆利与杨荣萍两位同学在光纤传感领域取得新进展。研究成果以“An evanescent wave enhanced C3N4-MIL-53 functionalized micro-structure polymer optical fiber sensor for highly sensitive detection of Tetracycline”为题发表在化学、材料领域权威期刊Chemical Engineering Journal（中科院一区TOP期刊）上。光电工程学院滕传新研究员和薛小刚副研究员为论文共同通讯作者。
该研究提出了一种基于倏逝波增强的微结构聚合物光纤（POF）传感器，通过利用C3N4-MIL-53异质结构材料作为敏感薄膜，实现四环素（Tetracycline, TC）分子的高灵敏选择性吸附。这项工作为抗生素残留检测提供了新思路，在食品安全和环境监测领域应用潜力显著。
二、研究背景
四环素（TC）作为一种广谱抗生素，在畜牧和水产养殖中广泛应用，但其残留可通过食物链累积，引发抗生素耐药性、过敏反应等健康风险。现有检测方法如高效液相色谱（HPLC）、酶联免疫吸附测定（ELISA）等虽灵敏度高，但存在设备昂贵、步骤繁琐、耗时长等问题，难以满足现场快速检测需求。光纤传感器因其体积小、抗电磁干扰、实时监测等优势受到关注，但传统硅基光纤易碎，而聚合物光纤（POF）更具柔性、成本低且易加工。然而，常规POF传感器（如D形结构）倏逝波强度不足，限制其灵敏度提升，本文通过引入微槽结构和新型功能材料，旨在突破这些局限。
三、研究亮点
研究团队通过在侧抛POF背面引入周期性微槽结构，显著提升了传感器性能（图1）。
图 1. (a) C3N4-MIL-53 异质结构示意图及其TC 吸附机制。(b) 具有微槽结构传感器的光场能量分布模拟结果。(c) 具有微槽结构的传感器在不同波长光下的照片。
该工作受到了广西壮族自治区自然科学基金（项目编号：2023GXNSFDA026040）；中央指导地方科技发展项目（项目编号：ZY23055018）；中国国家自然科学基金（项目编号：62365003、62365007、W2421029、62364006、U23A20282）；吉林省科技发展计划项目（项目编号：20230101120JC）等项目支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171613.
