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变光范围可调控的荧光氧气传感多孔配位聚合物

氧气检测在医药、化工、食品和生物科技等领域中都具有非常重要的作用,引起了研究工作者的广泛关注。近年来,多孔配位聚合物(PCP)或称金属有机框架(MOF)被开发为新一代的荧光氧气传感材料。


从2013年开始,中山大学张杰鹏教授(点击查看介绍)团队就在这方面开始相关研究,合成了一系列的荧光氧气传感材料,包括xRu: MAF-34Chem. Commun., 2013, 49, 6864)、MAF-X11(Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 13429)、MAF-2(Adv. Funct. Mater., 2014, 24, 5866)M66: MAF-2 (Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1602,检测限为68 ppb),不断提升了荧光氧气的传感灵敏度。他们还利用MOF的主客体特性改善传感的波长(AlQ3@MAF-X10. Inorg. Chem. Front., 2015, 2, 1085)或对有毒荧光氧气探针进行分子层面的封装(pyrene@MAF-4. Chem. Mater., 2015, 27, 8255)


最近,为了解决基于单波长荧光氧气传感材料受干扰比较严重的问题,他们报道了一例基于双波长荧光氧气传感的新型稀土基MOF。Tb(III)、Eu(III)或者两者混合的金属盐与有机配体反应都可以形成同构的MCF-53材料,其中Eu(III)可以被敏化发出特征的红色磷光,而未被利用的激发态能量则以配体的蓝色荧光形式发出。蓝色荧光和红色磷光对氧气的灵敏度不同,所以在不同氧气的浓度下,两者展现出不同的强度比,可用于变光氧气传感。另外,Tb(III)无法被配体敏化发光,但可以用于调控有机配体的蓝色荧光和Eu(III)红色磷光的相对强度,使得MCF-53的氧气传感具有可调的变光范围。


这一成果近期发表在Inorganic Chemistry 上,文章的第一作者是中山大学博士研究生叶嘉文


该论文作者为:Jia-Wen Ye, Jiao-Min Lin, Zong-Wen Mo, Chun-Ting He, Hao-Long Zhou, Jie-Peng Zhang and Xiao-Ming Chen

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Mixed-Lanthanide Porous Coordination Polymers Showing Range-Tunable Ratiometric Luminescence for O2 Sensing

Inorg. Chem., 2017, 56, 4238, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00252


导师介绍

张杰鹏

http://www.x-mol.com/university/faculty/15331


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