Fluoreszenzsondenstudie von Eu/Tb-MOFs basierend auf Pyridincarbonsäureligand für Fe3+ und Cr2O72-

YANG Xiaomin ,  

TANG Yuzhe ,  

SUN Jing ,  

LI Xiao ,  

摘要

Schwermetallionen (Fe3+) und Dichromationen (Cr2O72-) stellen eine ernste Bedrohung für aquatische Ökosysteme und die menschliche Gesundheit dar, was die Entwicklung hocheffizienter und sensitiver Nachweismethoden erforderlich macht. Fluoreszenzsonden auf Basis von Lanthanoid-Metall-organischen Gerüsten (Ln-MOFs) erhalten in diesem Bereich große Aufmerksamkeit. In dieser Arbeit wurden mittels solvothermaler Synthese unter Verwendung von 2,2'-Bipyridin-4,4'-dicarbonsäure (H2BPDC) als Ligand zwei isomorphe neue Ln-MOFs mit Eu3+ und Tb3+ konstruiert, deren Summenformeln C24H16N6O14Eu2 (CUST-1023) bzw. C24H16N6O14Tb2 (CUST-1024) sind. Fluoreszenzspektren zeigten, dass beide als hochselektive Fluoreszenzsonden für Fe3+ und Cr2O72- dienen können, wobei CUST-1024 eine überlegene Empfindlichkeit aufweist, mit Nachweisgrenzen (LOD) von 1,87 μM (Fe3+) bzw. 2,52 μM (Cr2O72-). UV-Vis-Spektroskopie, Infrarotspektroskopie, Pulverdiffraktometrie sowie Fluoreszenzlebensdauer-Analysen bestätigten, dass der Fluoreszenzlöschmechanismus hauptsächlich auf der effektiven Überlappung des UV-Absorptionsbandes des Analytstoffs mit dem Anregungsspektrum der MOFs beruht, was zu Energie-Konkurrenzabsorption und dynamischer Löschung führt. Diese Studie liefert eine praktikable Strategie zur Gestaltung neuer lumineszierender Materialien zur Detektion von Schwermetallionen und sauerstoffhaltigen Anionen im Wasser; CUST-1023 und CUST-1024 können als potenzielle fluoreszierende Sensormaterialien für die Detektion von Fe³⁺ und Cr2O72- im Wasser dienen.

关键词

Pyridincarbonsäureligand; Lanthanoid-Metall-organische Gerüste; Fluoreszenzsensorik

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