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李建教授在《材料研究快报》发表有机-层状钇氢氧化物复合体的发光性能及对Fe3+的荧光识别

发布时间:2021-07-23

化学化工与环境工程学院李建教授在LRH复合体作为荧光传感器检测金属离子的研究取得重要进展,相关研究成果以“Layered yttrium hydroxide composite as supersensitive fluorescent sensor on Fe(III) ions”为题发表于Materials Research Bulletin135 (2021) 111135)。

近年来,层状材料如层状稀土氢氧化物(LRH)由于其丰富的层间化学和催化,离子交换,传感器和光化学材料的应用,吸引人们广泛关注。目前,很多LRH-发色团复合材料着重研究单组份的荧光(有机发色团或RE3+离子)而不是协同效应,且这类荧光材料在胶体态的应用仍需要探索和开发。另外,随着环境和医疗的广泛应用,可选择性检测过渡金属和重金属离子的化学传感器具有重要意义。荧光化学传感器可用于检测金属离子,且由于易操作,快速响应,低成本,和实时检测等优点,备受关注。然而LRH复合体作为荧光传感器检测金属离子的研究比较少。已报到的研究均基于层板稀土离子发光性能改变检测含氧酸根。而使用层间客体的发光性能来实现荧光检测的研究较少。

铁离子对生物体如植物和动物具有重要作用,在多种细胞水平的生物化学过程中扮演重要角色。Fe3+离子缺少或者过量能诱导多种疾病,例如血色沉着病,贫血,肝损伤,糖尿病,心力衰竭和帕金森综合症等。基于荧光turn-onturn-off机理,可达到避免其他重金属离子干扰实现对Fe3+的选择性识别。而目前为止,还未见LRH复合体用于检测Fe3+的报道。-羟基-2-萘甲酸(3HNA)为荧光分子,已被用于检测铝,铜,镧系元素和钒。

3-羟基-2-萘甲酸(简称羟萘酸)是一种可发射荧光的有机物分子,常用于荧光检测金属离子如铝、铜和镧系离子等,其同分异构体还可用于荧光光度法测定铍和钪。选择3-羟基-2-萘甲酸和1-辛烷磺酸钠作有机客体共插层LYH,研究所得羟萘酸/辛磺酸-LYH复合体的发光及对金属离子的荧光识别特性。羟萘酸/辛磺酸-LYH复合体在固态下呈绿色荧光(500 nm),而甲酰胺(FM)剥离后呈蓝色荧光(480 nm)。更重要的的是,羟萘酸/辛磺酸-LYHFe3+具有良好的荧光识别特性,浓度检出限较低,为1.14×10-8 M,淬灭常数很高,为3.85×103 M-1。本研究提供了一个利用LRH复合体作荧光传感识别金属阳离子的实例。

 

该成果由潍坊学院化学化工与环境工程学院李建教授、梁足培教授、宁夏医科大学姚惠琴教授和北京师范大学化学学院马淑兰教授合作,以Layered yttrium hydroxide composite as supersensitive fluorescent sensor on Fe(III) ions”为题,20201121发表在ELSEVIER杂志社材料科学类期刊Materials Research Bulletin (https://doi.org/10.1016/j.materresbull. 2020.111135)。潍坊学院为第一完成单位,李建教授为第一作者。

(化学化工与环境工程学院)


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