Estudio de detección fluorescente de Eu/Tb-MOFs construidos con ligandos basados en ácido piridilcarboxílico para Fe3+ y Cr2O72-

YANG Xiaomin ,  

TANG Yuzhe ,  

SUN Jing ,  

LI Xiao ,  

摘要

Los iones de metales pesados (Fe3+) y los iones dicromato (Cr2O72-) representan una amenaza grave para los ecosistemas acuáticos y la salud humana, lo que requiere desarrollar métodos de detección altamente eficientes y sensibles. Las sondas fluorescentes basadas en los marcos metal-orgánicos de lantánidos (Ln-MOFs) han recibido mucha atención en este campo. En este trabajo, se empleó el método solvotérmico utilizando 2,2'-bipiridina-4,4'-dicarboxílico (H2BPDC) como ligando, y se construyeron dos nuevos Ln-MOFs isomorfos con Eu3+ y Tb3+, con fórmulas moleculares C24H16N6O14Eu2 (CUST-1023) y C24H16N6O14Tb2 (CUST-1024). Estudios espectrales fluorescentes indicaron que ambos pueden servir como sondas fluorescentes altamente selectivas para Fe3+ y Cr2O72-, donde CUST-1024 mostró una mejor sensibilidad con límites de detección (LOD) tan bajos como 1.87 μM (Fe3+) y 2.52 μM (Cr2O72-). A través de espectros UV-visible, espectros infrarrojos, difracción de rayos X en polvo y análisis de tiempo de vida fluorescente, se confirmó que el mecanismo de apagamiento de la fluorescencia se debe principalmente a la superposición efectiva de la banda de absorción ultravioleta del analito y el espectro de excitación de los MOFs, que causa una absorción competitiva de energía y un apagamiento dinámico. Este estudio ofrece una estrategia factible para diseñar y sintetizar nuevos materiales luminiscentes para detectar iones de metales pesados y aniones oxigenados en el agua, donde CUST-1023 y CUST-1024 pueden servir como materiales sensores fluorescentes potenciales para detectar Fe³⁺ y Cr2O72- en agua.

关键词

Ligando basado en ácido piridilcarboxílico; marcos metal-orgánicos de lantánidos; detección fluorescente

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