席夫碱共价有机框架的合成及对I ‒ 的识别

doi:10.7503/cjcu20220115

摘要/Abstract

摘要：

设计合成了一种新型共价有机框架类荧光探针TpPa-COOH COF, 该探针在THF/H₂O(体积比1∶1)混合溶液中能够高选择性识别I^?. 向体系中加入I^?后, 溶液由浅红色变为黄色, 317 nm处荧光强度明显降低. 该探针具有良好的选择性, 抗干扰能力强, 检出限为0.028 μmol/L, pH适用范围广(1~13), 具有良好的应用前景.

关键词: 共价有机框架, 荧光探针, 碘离子, 裸眼识别

Abstract:

A new type of covalent organic framework fluorescent probe， TpPa-COOH COF， is designed and synthesized. The probe can highly selectively recognize I^? in a solution of THF/H₂O（volume ratio of1∶1）. The color of the solution changed from light red to yellow after adding I^? to the probe solution which can be observed with the naked eye， and the fluorescence intensity is significantly reduced at 317 nm. The probe has a high selectivity with a detection limit of 0.028 μmol/L， and the pH range is wide（1~13）， which provids a good application prospect in I^? detection.

Key words: Covalent organic framework, Fluorescent probe, Iodide ion, Naked eye recognition

中图分类号:

O657.3

TrendMD:

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图/表 10

Fig.1 FTIR spectra of Tp(a), Pa?COOH(b) monomers and TpPa?COOH COF(c)

Fig.2 Fluorescence spectra of probe TpPa?COOH COF(0.05 mg/mL) in THF/H2O(volume ratio of1∶1) solution after adding various anions(λex=230 nm)Inset shows the color changees of probe after adding various anions. a. Probe， b. F?， c. Br?， d. Cl?， e. SCN?， f. HS?， g. S2O32?， h. HPO42?， i. N3?， j. SO32?， k. SO42?， l. CH3COO?， m. NO2?， n. CO32?， o. HCO3?， p. S2?， q. PPI， r. HSO3?， s. I?.

Fig.3 Fluorescence intensity changes of probe TpPa?COOH COF(0.05 mg/mL) in THF/H2O(volume ratio of 1∶1) solution after adding various anions(A) or cations(B) and then adding I ?（A） a. Br?； b. CH3COO?； c. Cl?； d. CO23 ?； e. F?； f. HCO3?； g. HPO24 ?； h. HS?； i. HSO3?； j. I?； k. N3?； l. NO2?； m. PPI； n. S2?； o. S2O23 ?； p. SCN?； q. SO23 ?； r. SO24 ?. （B） a. Ag+； b. Al3+； c. Ba2+； d. Ca2+； e. Cd2+； f. Co2+； g. Cr3+； h. Cu2+； i. Fe2+； j. Fe3+； k. Hg2+； l. I?； m. K+； n. Mg2+； o. Mn2+； p. Na+； q. Ni2+； r. Pb2+； s. Zn2+.

Fig.4 Fluorescence intensity changes of probe TpPa?COOH COF(0.05 mg/mL) in THF/H2O solution after adding different concentrations(0―1.5 μmol/L) of I?(λex=230 nm)(A) and the calibration curve of the emission intensity and I? concentration of the probe in THF/H2O solution(B)

Fig.5 Fluorescence intensity of probe TpPa?COOH COF(a) and TpPa?COOH COF+I ? (b) at different pH values(λex=230 nm)

Fig.6 Experiment on recycling of probe TpPa?COOH COF

Fig.7 FTIR(A) and XPS(B) spectra of the probe before(a) and after(b) the addition of I ?

Fig.8 FTIR spectra of TpPa?COOH COF before(a) and after(b) soaking in water for 24 h

Fig.9 Linear relationship between the fluorescence intensity of the probe and the I ? concentration in three real water samples

Table 1 Detection results of I? in real water samples using probe TpPa-COOH COF

Sample	Added I^?/（μmol·L^?1）	Detected I^?/（μmol·L^?1）	RSD（%）	Recovery（%）
Tap river	0.4	0.42	2.74	101.76
	0.5	0.51	1.99	100.20
	0.6	0.59	1.68	99.49
Lake water	0.4	0.41	0.25	100.95
	0.5	0.49	1.15	99.18
	0.6	0.61	1.26	100.24
River water	0.4	0.41	2.22	102.16
	0.5	0.53	0.36	106.19
	0.6	0.62	1.68	104.68

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