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+
作者单位E-mail
韩美荣 山西工程职业学院, 太原 030009 1661659137@qq.com 
魏晓阳 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  
冯思思 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 ssfeng@sxu.edu.cn 
白羽婷 山西能源学院能源化学与材料工程系, 晋中 030600  
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。
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
基金项目: 国家自然科学基金(No.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(No.2023L559,2023L406)资助。
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 properties are described in this paper. Zn-MOF is capable of identifying Cu2+ and shows good stability according to the fluorescence quenching method. The fluorescence intensity of the Zn-MOF has demonstrated an essential linear connection 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 coupled plasma-mass spectrometry, powder X-ray diffraction, and infrared spectra. Furthermore, this Zn-MOF demonstrates strong regeneration capability in five consecutive cycles.
Keywords: 1,4-bis(3,5-dicarboxy phenoxy) benzene  crystal structure  fluorescent probe  copper(Ⅱ) ion
投稿时间:2024-04-29 修订日期:2024-06-28
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韩美荣,魏晓阳,冯思思,白羽婷.一种用于荧光检测痕量Cu2+的锌基金属有机骨架[J].无机化学学报,2024,40(8):1603-1614.
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