研究目的
设计一种染料-金属有机框架(MOF)杂化结构,用于苦味酸(PA)的光学识别,以满足对爆炸物检测和环境监测中简单、灵敏且选择性高的方法需求。
研究成果
混合结构R6h@EuBTC成功为PA检测提供了两种传感通道(比色和比率荧光),具有良好的线性、选择性和低检出限(3.9 μM)。其传感机制涉及罗丹明部分的质子诱导发射开启和铕组分的电子转移诱导发射关闭。该研究的创新点在于双重传感能力及肉眼检测的实用性,未来建议在灵敏度和检测范围方面进行改进。
研究不足
传感的工作范围仅限于140微摩尔以下的PA浓度,超过该浓度后传感能力将耗尽。比率荧光传感的灵敏度低于比色传感,需要进一步提高灵敏度并扩大工作范围。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过将稀土金属有机框架(EuBTC)与罗丹明类染料(R6h)复合,合成了用于苦味酸(PA)光学传感的杂化染料-MOF结构(R6h@EuBTC)。表征方法包括X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、热重分析(TGA)以及光物理分析(吸收、发射和激发光谱)。
2:样品选择与数据来源:
样品包括合成的EuBTC纳米晶体、R6h染料及杂化材料R6h@EuBTC。测试使用不同浓度(0-140 μM)的PA乙醇溶液。
3:实验设备与材料清单:
设备包含用于形貌分析的扫描电镜(SEM)、晶体结构分析的XRD、红外光谱仪、热重分析仪及光学测量的分光光度计。材料包括硝酸铕(Eu(NO3)3)、醋酸钠(NaAc)、均苯三甲酸(H3BTC)、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、罗丹明6G、肼及PA。
4:3)、醋酸钠(NaAc)、均苯三甲酸(H3BTC)、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、罗丹明6G、肼及PA。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成采用超声处理与回流法。光学传感测试通过向R6h@EuBTC悬浮液中添加PA并测量吸收与发射光谱完成。响应时间与选择性通过多种干扰物测试验证。
5:数据分析方法:
采用线性拟合绘制校准曲线,通过3σ/S法计算检测限(LOD),并通过发射寿命测量确认作用机制。
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SEM
Used for obtaining micromorphology images of EuBTC and R6h@EuBTC nanocrystals.
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XRD
Used for analyzing crystal lattice and structure of samples.
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IR Spectrometer
Used for measuring infrared spectra to confirm covalent immobilization.
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TGA Analyzer
Used for thermal gravimetric analysis to assess stability and composition.
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Spectrophotometer
Used for measuring absorption, emission, and excitation spectra.
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