无机化学学报2024,Vol.40Issue(8) :1603-1614.DOI:10.11862/CJIC.20240150

一种用于荧光检测痕量Cu2+的锌基金属有机骨架

A zinc-based metal-organic framework for fluorescence detection of trace Cu2+

韩美荣 魏晓阳 冯思思 白羽婷
无机化学学报2024,Vol.40Issue(8) :1603-1614.DOI:10.11862/CJIC.20240150

一种用于荧光检测痕量Cu2+的锌基金属有机骨架

A zinc-based metal-organic framework for fluorescence detection of trace Cu2+

韩美荣 1魏晓阳 2冯思思 2白羽婷3
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作者信息

  • 1. 山西工程职业学院,太原 030009
  • 2. 山西大学分子科学研究所,化学生物学与分子工程教育部重点实验室,太原 030006
  • 3. 山西能源学院能源化学与材料工程系,晋中 030600
  • 折叠

摘要

采用水-溶剂热法制备了一种针对Cu2+的新型高效荧光锌基金属有机骨架(Zn-MOF)探针:[Zn6(L)3(2,2'-bpy)4]·2H2O}n,其中H4L=1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯,2,2'-bpy=2,2'-联吡啶.本文介绍了它的合成、结构、热稳定性和荧光传感性能.该Zn-MOF表现出良好的稳定性并且可以通过荧光猝灭法高效检测Cu2+.在0~1.2 μmol·L-1的浓度范围内,该Zn-MOF荧光强度与Cu2+浓度呈现出很强的线性相关性,检测限(LOD)低至67.1 nmol·L-1.更重要的是,通过系统分析红外光谱、粉末X射线衍射、紫外可见吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和X射线光电子能谱,验证了所获得的结果:该Zn-MOF可通过弱相互作用特异性识别Cu2+.此外,该Zn-MOF在连续5个循环中表现出良好的再生性能.

Abstract

A novel extremely effective fluorescent zinc organic framework probe[Zn6(L)3(2,2'-bpy)4]2H2O}n(Zn-MOF)for Cu2+was prepared by a hydro-solvothermal method,where H4L=1,4-bis(3,5-dicarboxyphenoxy)benzene and 2,2'-bpy=2,2'-bipyridine.Its synthesis,structure,thermal stability,and fluorescence sensing proper-ties are described in this paper.Zn-MOF is capable of identifying Cu2+and shows good stability according to the flu-orescence quenching method.The fluorescence intensity of the Zn-MOF has demonstrated an essential linear con-nection with the Cu2+concentration in a concentration range of 0-1.2 μmol·L-1,with a low limit of detection(LOD)of 67.1 nmol·L-1.More crucially,the obtained results indicating that Zn-MOF selectively recognizes Cu2+through weak interactions are corroborated by a systematic analysis of X-ray photoelectron spectroscopy,inductively cou-pled plasma-mass spectrometry,powder X-ray diffraction,and infrared spectra.Furthermore,this Zn-MOF demon-strates strong regeneration capability in five consecutive cycles.CCDC:2349882.

关键词

1,4-双(3,5-二羧基苯氧基)苯/晶体结构/荧光探针/铜(Ⅱ)离子

Key words

1,4-bis(3,5-dicarboxy phenoxy)benzene/crystal structure/fluorescent probe/copper(Ⅱ)ion

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基金项目

国家自然科学基金(21671124)

山西省1331工程重点创新研究团队和山西省高等学校科技创新项目(2023L559)

山西省1331工程重点创新研究团队和山西省高等学校科技创新项目(2023LA06)

出版年

2024
无机化学学报
中国化学会

无机化学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.665
ISSN:1001-4861
参考文献量7
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