基于双配体铕(III)-MOF的智能手机比率荧光传感平台用于水杨酸钠检测及其在食品安全中的应用

本工作成功合成了一种新型双配体铕(III)金属有机框架（Eu(III)-MOF），其可作为比率型荧光传感器，通过内滤效应（IFE）和光诱导电子转移（PET）机制实现对水杨酸钠（SS）的高灵敏度检测。该传感器在1-60 μM范围内呈现良好线性关系，检测限达51.74 nM，并创新性地开发了智能手机RGB分析方法，为食品添加剂现场检测提供了便捷可靠的解决方案。

　　

亮点

晶体结构描述

MOF 1 的晶体属于单斜晶系C2/c空间群。不对称单元包含一个独立的Eu(III)阳离子、一个独立的Pim^2-阴离子、半个独立的1,5-NDS^2-阴离子、一个配位水分子以及一个半自由水分子。如图1a所示，Eu(III)阳离子为九配位，分别与来自四个Pim^2-配体的六个氧原子（O1, O1#1, O2#1, O3#2, O3#3, O4#3）、两个来自1,5-NDS^2-配体的氧原子（O6, O8#1）以及一个配位水分子（O1W）相连。Eu–O键长范围在2.386–2.705 ?之间。每个Pim^2-配体采用μ₄-桥联模式连接四个Eu(III)离子，而每个1,5-NDS^2-配体则通过其两个磺酸基以μ₄-模式连接四个Eu(III)离子。有趣的是，磺酸基和羧酸基共同桥联Eu(III)中心，形成了一维（1D）的[Eu(SO₃)(COO)₂]_n链。这些1D链进一步通过Pim^2-和1,5-NDS^2-配体连接，构建出一个具有三节点（4,4,6）-连接拓扑结构的三维（3D）框架（图1b, 1c）。拓扑分析表明，该网络可简化为一个具有（4².6³.8）（4².6⁴）（6⁹.8）点符号的（4,4,6）-连接网络（图1d）。此外，丰富的氢键相互作用（表S2）进一步稳定了整个晶体结构。

结论

总之，我们通过水热法使用1,5-NDS和Pim双配体成功合成了一种具有三节点（4,4,6）-连接拓扑结构的三维Eu(III)-MOF。所构建的Eu(III)-MOF可作为新型比率荧光传感器，用于灵敏检测SS。由于Eu(III)-MOF与SS之间的内滤效应（IFE）和光诱导电子转移（PET）作用，加入SS后，431 nm处的蓝色发射增强，而Eu(III)在623 nm处的红色发射被淬灭。该传感器对SS表现出高选择性、优异的抗干扰能力和高灵敏度，检测限低至51.74 nM。更重要的是，随着SS浓度的增加，MOF 1 在紫外灯下的荧光颜色发生了从红色到蓝色的显著变化，这使得开发智能手机辅助的RGB比色法用于SS的可视化检测成为可能。该方法已成功应用于真实蜂蜜样品中SS的检测，并获得了良好的回收率。据我们所知，这是为数不多的基于MOF的比率荧光传感器用于高效检测SS的研究之一，在食品安全和生命健康领域具有重要的应用潜力。