一种高灵敏、多响应的镉配位聚合物的合成及荧光传感 |
Synthesis and fluorescence sensing of a highly sensitive and multi-response cadmium coordination polymer |
作者 | 单位 | E-mail | 任静 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | | 闫睿魁 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | | 陈小莉 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | chenxiaoli003@163.com | 崔华莉 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | | 杨华 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | | 王记江 | 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 | |
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摘要: 以4-(2,4-二羧基苯氧基)邻苯二甲酸(H4dpa)和2,2'-联吡啶(bpy)为配体与Cd(NO3)2·4H2O反应,通过水热合成法设计并制备了配位聚合物{[Cd(H2dpa)(bpy)]·3H2O}n (Cd-CP)。利用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析和红外对Cd-CP进行结构分析,其为 P21/c空间群单斜晶系。Cd-CP为一维双链结构,通过氢键作用进一步构建成三维超分子网络。热重分析表明 Cd-CP具有优异的热稳定性。荧光分析表明:Cd-CP对金属离子(Fe3+和Zn2+)、2,4,6-三硝基苯肼(TRI)、嘧霉胺(Pth)具有良好的选择性和灵敏度。有趣的是,Cd-CP对金属离子进行荧光检测时,对Fe3+有荧光猝灭效应,但对Zn2+有明显增强效应,据此我们设计了一个“开-关-开”的逻辑门。此外还深入探讨了其荧光传感的潜在机理。 |
关键词: 配位聚合物 4-(2,4-二羧基苯氧基)邻苯二甲酸 荧光传感 逻辑门 |
基金项目: 国家自然科学基金(No.21763028)和陕西省科技厅重点研发计划一般项目(No.2022NY-071)资助。 |
Abstract: A coordination polymer {[Cd(H2dpa)(bpy)]·3H2O}n (Cd-CP) was designed and hydrothermal synthesized based on 4-(2,4-dicarboxyphenoxy) phthalic acid (H4dpa), 2,2'-bipyridine (bpy) and Cd(NO3)2·4H2O. The structure was characterized by singlecrystal X-ray diffraction, powder X-ray diffraction, elemental analysis, and infrared spectroscopy. Cd-CP belongs to the monoclinic crystal system with the P21/c space group and performs in a 1D double-chain structure. The adjacent double chains further form a 3D supramolecular network structure through hydrogen bonding. Thermogravimetric analysis shows that Cd-CP has good thermal stability. Fluorescence analysis showed that Cd-CP had good choosing selectively and was sensitive to metal ions (Fe3+ and Zn2+), 2,4,6-trinitrophenylhydrazine (TRI), and pyrimethanil (Pth). Interestingly, when Cd-CP was used for fluorescence detection of metal ions, it was found to have a fluorescence quenching effect on Fe3+ but had an obvious enhancement effect on Zn2+. Therefore, we designed an“on-off-on”logic gate. In addition, the mechanism of fluorescence sensing has been deeply explored. |
Keywords: coordination polymer 4-(2,4-dicarboxylic phenoxyl) phthalic acid fluorescence sensing logic gate |
投稿时间:2024-07-30 修订日期:2024-12-18 |
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任静,闫睿魁,陈小莉,崔华莉,杨华,王记江.一种高灵敏、多响应的镉配位聚合物的合成及荧光传感[J].无机化学学报,2025,41(3):574-586. |
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