摘要
金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是由无机金属阳离子或团簇与多官能团有机配体配位连接而成，具有有序晶体结构的一类新型有机无机杂化材料。MOFs有很多优秀的性质，例如:高比表面积，孔道性质灵活可调，骨架易功能化，种类多样可设计性强等。将发光配体或镧系金属合理的引入骨架中，能够构筑出拥有特殊光学性能的发光金属有机骨架（Luminescent Metal-Organic Frameworks，LMOFs）。通过改变骨架结构，所处的化学环境，孔道性质等可以选择性的调节LMOFs的发光信号，这在光学传感领域具有极大的应用潜力。本文使用多种荧光染料作为MOFs的调节剂和发光信号位点，制备了3种锆基LMOFs材料，并对金属Hg2+，阴离子NO2-，以及活细胞pH值传感性能进行了研究。 (1)使用2，7-二氯荧光素(DCF)作为调节剂和荧光识别位点，原位掺杂合成了LMOFs（DCF@UiO-66），并成功的用于水相中的Hg2+传感。这种方法策略结合了多孔MOFs和荧光染料的优点。首先，染料分子悬挂在UiO-66的孔道内，避免了高浓度下染料自聚集引起的猝灭。其次UiO-66的高比表面积和开放的孔道结构能够促进Hg2+与DCF荧光位点相互作用。因此探针的响应速度很快(70s)，并且对Hg2+有高度选择性，其在水相传感领域有着巨大应用潜力。 (2)为了探究原位掺杂策略的普适性，将罗丹明110(Rh110)用作MOF-801的调节剂和荧光识别位点，成功制备了纳米级LMOF(Rh110@MOF-801)用于水相传感NO2-。Rh110@MOF-801有优异的化学稳定性，对NO2-的荧光猝灭常数(KSV)为6.21×105M-1是纯Rh110分子的6倍多，并且响应时间缩短20min，检测限(LOD)低至0.2μM。 (3)细胞的pH值对维持人体稳态和细胞功能有十分重要的作用。因此将两种染料分子（5，6-羧基荧光素和罗丹明B）同时作为荧光信号位点引入MOF-801的骨架中，制备出比率计型pH传感器Dyes@MOF-801。探针的尺寸约为70nm，具有很好的生物相容性和细胞吞噬效率。通过CLSM研究发现探针对细胞内pH值能够有效的进行比率荧光成像。
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