Jun 05, 2023
チアゾールを二重構造とした発光性Cd配位ポリマー
Scientific Reports volume 13、記事番号: 269 (2023) この記事を引用する 974 アクセス 1 引用 メトリクスの詳細 新規の高蛍光性カドミウム金属有機フレームワーク、[Cd (DPTTZ) (OBA)]
Scientific Reports volume 13、記事番号: 269 (2023) この記事を引用
974 アクセス
1 引用
メトリクスの詳細
2 つのリンカー 2, 5-ジ (ピリジン-4-イル) チアゾロ [5, 4-d] を使用して合成された、新規の高蛍光カドミウム金属有機フレームワーク [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3)チアゾール (DPTTZ) と 4,4'-オキシビス (安息香酸) (OBA) を同時に反応させ、二次元の骨格を示します。 この Cd-MOF の特性を単結晶 X 線回折、フーリエ変換赤外分光法、元素分析、粉末 X 線回折、熱重量分析により調べました。 IUST-3は優れた発光特性と水中での良好な安定性を示します。 発光実験により、IUST-3 は 4-ニトロアニリン (4-NA) および KSV = 1.03 × 105 M-1 (4-NA) および KSV = 2.93 × 104 の CrO42- 陰イオンの検出に関して顕著な感度と選択性を備えていることが示されています。 M-1 (CrO42−)、検出下限は 0.52 μM (4-NA) および 1.37 μM (CrO42−)。 さらに、この論文では、考えられる蛍光消光メカニズムについても調査しました。
水環境の汚染を感知し検出することは、環境保全と生命の安全にとって不可欠です。 合金化、電気めっき、腐食防止、印刷、繊維染色などのさまざまな工業プロセスによって生成される廃水には、クロムとその誘導体が含まれています1、2、3、4。 六価クロム化合物である CrO42 アニオンは人間の健康にとって非常に危険であり、腎臓の損傷、皮膚の炎症、肺癌、アレルギー反応などの重大な健康への悪影響を引き起こす可能性があります5、6、7。 さらに、よく知られた爆発性化合物である 4-ニトロアニリンは、殺虫剤、染料、光安定剤、酸化防止剤、医薬品の合成における必須の中間体として、土壌、地下水、堆積物の深刻な汚染源となっています8,9,10。 。 したがって、がん、昏睡、貧血、メトヘモグロビン血症などの重篤な病気を引き起こす可能性があります11、12、13。 したがって、水環境中の有害物質を検出するための極めて効率的な方法の拡張の必要性がますます高まっており、研究でかなりの注目を集めています14、15、16、17。
多孔性配位高分子 (PCP) としても知られる金属有機フレームワーク (MOF) は、配位結合を介して金属イオン/クラスターおよび有機架橋リンカー/リガンドによって自己組織化される魅力的なタイプの感覚材料であり、硬い無機材料と柔軟な有機材料。 金属有機フレームワークの分野では、発光 MOF (LMOF) が過去 20 年間にわたり、科学研究者と産業技術者の両方から多大な注目を集めてきました 18。
化学センサーとして使用するのに適した材料は、検出信号につながる特徴の種類に基づいて複数のクラスに分類できます。 光学センサーの場合、検出はセンサー素子の色、蛍光、または円二色性の変化によって行われます。 光による単一分子の検出が高効率で行えるため、発光に基づく分析技術と、検出器および光学技術の最近の進歩が大きな注目を集めています。 複数の発光材料の中でも、LMOF は容易に発光し、構造成分や機能成分にさまざまな利点があり、多様な検出機構を備えているため、潜在的な化学センサーとして新たに登場しています 19、20、21、22、23。
重要なタイプの多官能性複素環化合物として二環芳香族チアゾロ[5,4-d]チアゾールをフレームワークに組み込むと、潜在的な感覚特性を備えたLMOFが得られる可能性があります24、25、26。 この考えを念頭に置いて、我々は発光金属有機骨格としてチアゾロ[5,4-d]チアゾール単位を含む新規MOF [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3)を設計した。 IUST-3 は、d10 電子配置を持つ Cd(II) カチオンと 2, 5-ジ (ピリジン-4-イル) チアゾロ [5, 4-d] チアゾール配位子の強い π 共役効果により、優れた蛍光特性を示します。 。 この研究では、IUST-3 の合成と結晶構造、および IUST-3 による室温の水溶液中の 4-ニトロアニリン (4-NA) とクロム酸陰イオン (CrO42-) の選択的検出について報告しました。 3.