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티아졸을 이중결합으로 한 발광성 Cd 배위고분자

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티아졸을 이중결합으로 한 발광성 Cd 배위고분자

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 269(2023) 이 기사 인용 974 액세스 1 인용 지표 세부 정보 새로운 고형광성 카드뮴 금속-유기 골격, [Cd(DPTTZ)(OBA)]

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 269(2023) 이 기사 인용

974 액세스

1 인용

측정항목 세부정보

두 개의 링커 2,5-di(pyridine-4-yl)thiazolo[5,4-d]를 사용하여 합성된 새로운 고형광성 카드뮴 금속-유기 골격, [Cd(DPTTZ)(OBA)](IUST-3) 티아졸(DPTTZ)과 4,4'-옥시비스(벤조산)(OBA)이 동시에 존재하며 이는 2차원 구조를 나타냅니다. 이 Cd-MOF의 특성은 단결정 X선 회절, 푸리에 변환 적외선 분광법, 원소 분석, 분말 X선 회절 및 열중량 분석을 통해 조사하였다. IUST-3은 우수한 발광 특성과 우수한 수중 안정성을 나타냅니다. 발광 실험에 따르면 IUST-3은 KSV = 1.03 × 105 M-1(4-NA) 및 KSV = 2.93 × 104의 4-니트로아닐린(4-NA) 및 CrO42− 음이온을 검출하는 데 탁월한 감도와 선택성을 가집니다. M-1(CrO42−) 및 검출 하한 0.52μM(4-NA) 및 1.37μM(CrO42−). 또한, 본 논문에서는 가능한 형광 소멸 메커니즘을 탐구했습니다.

물환경의 오염물질을 감지하고 감지하는 것은 환경보전과 생명안전에 필수적이다. 합금, 전기도금, 부식 억제, 인쇄, 직물 염색 등 다양한 산업 공정에서 발생하는 폐수에는 크롬과 그 유도체1,2,3,4가 포함되어 있습니다. 6가 크롬 화합물인 CrO42 음이온은 인체 건강에 매우 위험하며 신장 손상, 피부 염증, 폐암종, 알레르기 반응 등 건강에 심각한 악영향을 미칠 수 있습니다5,6,7. 또한 잘 알려진 폭발성 화합물인 4-니트로아닐린은 농약, 화학물질, 염료, 광안정제, 항산화제, 의약품 합성에 필수적인 중간체로서 토양, 지하수, 퇴적물의 심각한 오염원이 되고 있습니다8,9,10 . 따라서 잠재적으로 암, 혼수상태, 빈혈, 메트헤모글로빈혈증 등과 같은 일부 심각한 질병을 유발할 수 있습니다11,12,13. 따라서, 물 환경에서 유해 물질을 검출하기 위한 매우 효율적인 방법의 확장이 점점 더 필요해지고 상당한 연구 관심을 끌었습니다.

다공성 배위 중합체(PCP)라고도 알려진 금속-유기 골격(MOF)은 배위 결합을 통해 금속 이온/클러스터 및 유기 가교 링커/리간드에 의해 자체 조립되는 매혹적인 유형의 감각 물질입니다. 단단한 무기재료와 유연한 유기재료. 금속-유기 구조 영역에서 발광 MOF(LMOF)는 지난 20년 동안 과학 연구자와 산업 엔지니어 모두로부터 엄청난 관심을 받아왔습니다18.

화학 센서로 사용하기에 적합한 재료는 감지 신호로 이어지는 특징의 종류에 따라 여러 클래스로 나눌 수 있습니다. 광학 센서의 경우 센서 요소의 색상, 형광 또는 원형 이색성의 변화를 통해 감지가 이루어집니다. 빛이 단일 분자를 검출할 수 있는 높은 효율로 인한 발광을 기반으로 한 분석 기술과 최근 검출기 및 광학 기술의 발전이 큰 주목을 받고 있습니다. 여러 발광 물질 중에서 LMOF는 쉽게 발광을 유도하고 구조적 및 기능적 성분의 다양한 장점과 다양한 검출 메커니즘으로 인해 잠재적인 화학 센서로 새롭게 등장합니다.

중요한 유형의 다기능 헤테로고리 화합물로서 이환 방향족 티아졸로[5,4-d]티아졸을 프레임워크에 통합하면 잠재적인 감각 특성을 가진 LMOF가 생성될 수 있습니다24,25,26. 이러한 아이디어를 염두에 두고 우리는 발광 금속-유기 골격으로 티아졸로[5,4-d] 티아졸 단위를 포함하는 새로운 MOF, [Cd(DPTTZ)(OBA)](IUST-3)를 설계했습니다. IUST-3은 d10 전자 구성을 갖는 Cd(II) 양이온과 2,5-디(피리딘-4-일)티아졸로[5,4-d]티아졸 리간드의 강력한 π-공액 효과로 인해 뛰어난 형광 특성을 나타냅니다. . 본 연구에서는 IUST-3의 합성 및 결정 구조를 보고하고, IUST-3에 의한 실온 수용액 내 4-니트로아닐린(4-NA) 및 크로메이트 음이온(CrO42−)의 선택적 검출도 보고했습니다. 삼.

 B > T > 4-CPh > BB > Ph > NB > 2-NPh > 4-NPh > CB > 4-NT./p> MnO4− > Cr2O72− > PO43− > CH3COO− > I− > Cl− > H2PO4− > SO42− > Br− > F− > NO3− > S2O32−. The quantitative sensitizations of the quenching behavior were also measured by changing the amount of CrO42− anion in the solution. With the increasing concentration of CrO42− anion, the emission intensities of the IUST-3 gradually decrease under excitation at 380 nm (Fig. 5b). With the increasing concentrations of CrO42− anion, the Stern–Volmer curve gradually deviated and bent upward (Fig. 5c). In the light of the linear fitting of the Stern–Volmer curve, the calculated KSV value for CrO42− anion by the IUST-3 was 2.93 × 104 M-1. In addition, the calculated detection limit for the CrO42− anion can be as low as 1.37 µM, which is comparable to the value obtained for the previously reported LMOFs for sensing the CrO42− anion (Table S3). Moreover, anti-interference experiments were performed in the presence of the CrO42− anion (100 µL, 1 × 10−3 M) and different anions (100 µL, 1 × 10−3 M). With the addition of the CrO42− anion, the luminescence intensity was significantly quenched (Fig. 5d). The above results suggest that the IUST-3 can serve as a good selective and sensitive “turn-off” fluorescent probe for the detection of CrO42− anion, which is not interfered by other anions./p>