Étude de la détection fluorescente des Eu/Tb-MOFs basés sur le ligand acide pyridylcarboxylique pour Fe3+ et Cr2O72-

YANG Xiaomin ,  

TANG Yuzhe ,  

SUN Jing ,  

LI Xiao ,  

摘要

Les ions métaux lourds (Fe3+) et les ions dichromate (Cr2O72-) représentent une menace sérieuse pour les écosystèmes aquatiques et la santé humaine, nécessitant le développement de méthodes de détection efficaces et sensibles. Les sondes fluorescentes basées sur les structures métalliques organiques aux lanthanides (Ln-MOFs) suscitent un grand intérêt dans ce domaine. Cette étude utilise une méthode solvothermale avec le ligand 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylique (H2BPDC), construisant deux nouveaux Ln-MOFs isomorphes avec Eu3+ et Tb3+, aux formules moléculaires C24H16N6O14Eu2 (CUST-1023) et C24H16N6O14Tb2 (CUST-1024). Les études spectrales fluorescentes montrent que les deux peuvent servir de sondes fluorescentes hautement sélectives pour Fe3+ et Cr2O72-, où CUST-1024 présente une sensibilité supérieure avec des limites de détection (LOD) aussi basses que 1,87 μM (Fe3+) et 2,52 μM (Cr2O72-). Les analyses par spectres UV-visible, infrarouge, diffraction des rayons X en poudre et analyse de la durée de vie de fluorescence confirment que le mécanisme d'extinction de fluorescence provient principalement du chevauchement efficace entre la bande d'absorption UV de l'analyte et le spectre d'excitation des MOFs, ce qui entraîne une absorption compétitive d'énergie et une extinction dynamique. Cette étude fournit une stratégie réalisable pour la conception et la synthèse de nouveaux matériaux luminescents pour la détection des ions métaux lourds et des anions oxygénés dans l'eau, et CUST-1023 et CUST-1024 peuvent servir de matériaux de détection fluorescents potentiels pour Fe³⁺ et Cr2O72- dans l'eau.

关键词

Ligand acide pyridylcarboxylique; cadres métalliques organiques aux lanthanides; détection fluorescente

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