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Multi-stimuli programmable FRET based RGB absorbing antennae towards ratiometric temperature, pH and multiple metal ion sensing
Chemical Science ( IF 7.6 ) Pub Date : 2021-11-15 , DOI: 10.1039/d1sc05112a Kavita Rani 1 , Sanchita Sengupta 1
Chemical Science ( IF 7.6 ) Pub Date : 2021-11-15 , DOI: 10.1039/d1sc05112a Kavita Rani 1 , Sanchita Sengupta 1
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A red-green-blue (RGB) multichromophoric antenna 1 consisting of energy donors naphthalimides and perylenediimides and a central aza-BODIPY energy acceptor along with two subchromophoric red-blue (RB 6) and green-blue (GB 12) antennae was designed that showed efficient cascade Förster resonance energy transfer (FRET). RGB antenna 1 showed pronounced temperature-dependent emission behaviour where emission intensities in green and red channels could be tuned in opposite directions by temperature giving rise to unique ratiometric sensing with a temperature sensitivity of 0.4% °C. RGB antenna 1 showed reversible absorption modulation selectively in the blue region (RGB ↔ RG) upon acid/base addition giving rise to pH sensing behaviour. Furthermore, RGB antenna 1 was utilized to selectively sense metal ions such as Co2+ and Fe3+ through a FRET turn-off mechanism induced by a redox process at the aza-BODIPY site that resulted in the selective spectral modulation of the red band (i.e., RGB → GB). Model antenna RB 6 showed white light emission with chromaticity coordinates (0.32, 0.33) on acid addition. Antennae 1, 6 and 12 also exhibited solution state electrochromic switching characterized by distinct colour changes upon changing the potential. Finally, antennae 1, 6 and 12 served as reversible fluorescent inks in PMMA/antenna blends whereby the emission colours could be switched or tuned using different stimuli such as acid vapour, temperature and metal ions.
中文翻译：
基于多刺激可编程 FRET 的 RGB 吸收天线，用于比率温度、pH 和多种金属离子传感
红绿蓝（RGB）多发色天线1由能量供体萘二甲酰亚胺和苝二酰亚胺和中心氮杂-BODIPY 能量受体以及两个亚发色红蓝（RB 6）和绿蓝（GB 12）天线组成，设计为显示出高效的级联福斯特共振能量转移（FRET）。RGB 天线1显示出明显的温度依赖性发射行为，其中绿色和红色通道的发射强度可以通过温度向相反方向调整，从而产生温度灵敏度为 0.4% °C 的独特比率传感。RGB 天线1在添加酸/碱后在蓝色区域 (RGB ↔ RG) 表现出选择性可逆吸收调制，从而产生 pH 传感行为。此外，RGB天线1用于通过aza-BODIPY位点的氧化还原过程引起的FRET关闭机制选择性地感测金属离子，例如Co 2+和Fe 3+ ，从而导致红色波段的选择性光谱调制（即RGB → GB）。模型天线 RB 6在添加酸后显示出色度坐标为 (0.32, 0.33) 的白光发射。天线1、6和12还表现出溶液状态电致变色切换，其特征在于改变电势时明显的颜色变化。最后，天线1、6和12用作PMMA/天线混合物中的可逆荧光墨水，由此可以使用不同的刺激例如酸蒸气、温度和金属离子来切换或调节发射颜色。
更新日期：2021-11-24
中文翻译：
基于多刺激可编程 FRET 的 RGB 吸收天线，用于比率温度、pH 和多种金属离子传感
红绿蓝（RGB）多发色天线1由能量供体萘二甲酰亚胺和苝二酰亚胺和中心氮杂-BODIPY 能量受体以及两个亚发色红蓝（RB 6）和绿蓝（GB 12）天线组成，设计为显示出高效的级联福斯特共振能量转移（FRET）。RGB 天线1显示出明显的温度依赖性发射行为，其中绿色和红色通道的发射强度可以通过温度向相反方向调整，从而产生温度灵敏度为 0.4% °C 的独特比率传感。RGB 天线1在添加酸/碱后在蓝色区域 (RGB ↔ RG) 表现出选择性可逆吸收调制，从而产生 pH 传感行为。此外，RGB天线1用于通过aza-BODIPY位点的氧化还原过程引起的FRET关闭机制选择性地感测金属离子，例如Co 2+和Fe 3+ ，从而导致红色波段的选择性光谱调制（即RGB → GB）。模型天线 RB 6在添加酸后显示出色度坐标为 (0.32, 0.33) 的白光发射。天线1、6和12还表现出溶液状态电致变色切换，其特征在于改变电势时明显的颜色变化。最后，天线1、6和12用作PMMA/天线混合物中的可逆荧光墨水，由此可以使用不同的刺激例如酸蒸气、温度和金属离子来切换或调节发射颜色。
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