一种具有发光传感、 安培传感和染料吸附性能的多功能Zn(II)配位聚合物

doi:10.7503/cjcu20210585

高等学校化学学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (1): 20210585.doi: 10.7503/cjcu20210585

一种具有发光传感、安培传感和染料吸附性能的多功能Zn(II)配位聚合物

马鉴新^1,2,刘晓东¹,徐娜¹,刘国成¹,王秀丽¹

^1.渤海大学化学与材料工程学院, 辽宁省太阳能电池转化材料专业技术创新中心, 锦州 121013
^2.长春理工大学材料科学与工程学院, 长春 130022

收稿日期:2021-08-16 出版日期:2022-01-10 发布日期:2021-10-09
基金资助:
国家自然科学基金(21971024);辽宁省兴辽英才计划(XLYC1902011);渤海大学博士科研启动基金(0520bs022)

A Multi-functional Zn（II） Coordination Polymer with Luminescence Sensing， Amperometric Sensing， and Dye Adsorption Performance

MA Jianxin¹^,², LIU Xiaodong¹, XU Na¹(), LIU Guocheng¹, WANG Xiuli¹()

^1.College of Chemistry and Materials Engineering，Professional Technology Innovation Center of Liaoning Province for Conversion Materials of Solar Cell，Bohai University，Jinzhou 121013，China
^2.School of Materials Science and Engineering，Changchun University of Science and Technology，Changchun 130022，China

Received:2021-08-16 Online:2022-01-10 Published:2021-10-09
Contact: XU Na,WANG Xiuli E-mail:xun872@bhu.edu.cn;wangxiuli@bhu.edu.cn
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China(21971024);the Liao Ning Revitalization Talents Program, China(XLYC1902011);the Doctoral Scientific Research Foundation of Bohai University, China(0520bs022)

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摘要/Abstract

摘要：

以N,N′-双(4-吡啶甲酰胺)-3,4-噻吩(4-bpft)和对苯二甲酸(1,4-H₂bdc)为配体, 在水热条件下合成了一种新的多孔配位聚合物Zn(4-bpft)(1,4-bdc)](CP 1). 采用单晶X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射技术对其结构和组成进行了表征. 结果表明, CP 1展示出二维网络结构, 具有17.3%的溶剂可及空隙, 呈现{6³}拓扑的3-连接网络. CP 1具有明显的荧光开启性能, 能有效检测天门冬氨酸(Asp); 还表现出可逆的电化学氧化还原行为, 可作为检测抗坏血酸(AA)的安培传感器. 此外, CP 1能有效吸附有机染料亚甲基蓝(MB)、龙胆紫(GV)和中性红(NR), 表明其在去除有机污染物方面具有潜在的应用价值.

关键词: 配位聚合物, 荧光传感, 电化学行为, 染料吸附性能

Abstract:

A porous coordination polymer Zn（4-bpft）（1，4-bdc）］（CP 1） was constructed from the N，N′-bis（4-pyridine formamide）-3，4-thiophene（4-bpft） and terephthalic acid （1，4-H₂bdc） mixed-ligand under hydrothermal condition. It’s structure and composition were characterized by means of single crystal X-ray diffraction， FTIR and PXRD techniques. The results show that CP 1 is a 2D network with 17.3% of solvent accessible void space by PLATON， which exhibits a 3-connected network with ｛6³｝ topology. CP 1 displays obvious fluorescent turning on sensing and can efficiently detect asparticacid（Asp）. It also exhibits electrochemically reversible redox behavior， and can be used as an amperometric sensor for detecting ascorbic acid（AA）. In addition， the adsorption behavior of CP 1 was evaluated with organic dyes methylene blue（MB）， gentian purple（GV）， and neutral red（NR）， implying it has potential application value in removing organic pollutants.

Key words: Coordination polymer, Fluorescence sensing, Electrochemical behavior, Dye adsorption property

中图分类号:

O614

TrendMD:

马鉴新, 刘晓东, 徐娜, 刘国成, 王秀丽. 一种具有发光传感、安培传感和染料吸附性能的多功能Zn(II)配位聚合物. 高等学校化学学报, 2022, 43(1): 20210585.

MA Jianxin, LIU Xiaodong, XU Na, LIU Guocheng, WANG Xiuli. A Multi-functional Zn（II） Coordination Polymer with Luminescence Sensing， Amperometric Sensing， and Dye Adsorption Performance. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(1): 20210585.

图/表 4

Fig. 1 Coordination environment of Zn2+ in CP 1(A) and [Zn2(4?bpft)2] loop and 1D chain along a axis(B), 2D network(C) and 2D {63} topology(D) of CP 1

Fig.2 Luminescence intensities of CP 1 scattered in amino acid solutions(A), changes in the luminescence spectra of CP 1 with different amounts of Asp(B), relationship between(I0-I)/I0 and the concentration of Asp(C), luminescence intensities for CP 1 without and with the addition of eight amino acids and Asp(D)

Fig.3 CV response of 1?CPE at different scan rates(A), CVs of 1?CPE in testing solution containing different concentrations of AA(B), current response after continuously adding AA to 1?CPE(inset: the relationship between current and concentration of AA)(C) and stability of CP 1 to AA for working 25000 s(D)

Fig.4 UV?Vis spectra at different time in the adsorption experiments and the corresponding adsorption pictures of MB(A), GV(B) and NR(C)

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