土壤生态直接关系到现代农业的可持续发展。面向土壤pH值检测传感分析系统这一领域卡脖子的技术问题，项目三王铁研究团队通过合理地设计和筛选关键的离子-电子转换材料，解决界面电势稳定性的基础科学问题，攻关非溶液状态下实时测量土壤pH的技术难题。通过微波辅助快速插层法制备了高品质的石墨烯全固态离子敏感材料，制备工艺简单，可实现批量产业化。传感器基底电极的硅烷化疏水处理，改善了离子敏感层界面的稳定性，这为传感器的持久耐用提供了有利保障。

研发的全固态离子敏感传感器件，实现了pH测定范围从4-7.5拓展至2-10，响应时间≤30s，测量误差≤20%；拓展了养分K⁺离子的测量，测量浓度范围可达到1μM-0.1M。制备的高品质、高稳定性选择性电极已应用于粤港澳大湾区城市群环境检测部门的土壤配置溶液pH的测定。