基于自吸收效应的新型荧光探针HDN在钴离子检测和粘度传感中的双功能应用研究

来自某研究团队的研究人员开发了一种新型希夫碱荧光探针HDN，用于解决环境中Co2+离子检测和聚合物体系粘度实时监测的难题。该探针在PBS:DMF(4:6,v/v)介质中对Co2+表现出高选择性"turn-off"响应，检测限达5.57×10?8 mol/L，并通过DFT计算揭示了自吸收淬灭机制。研究同时证实HDN在壳聚糖交联过程中具有粘度敏感发射特性，为环境监测和生物医学检测提供了新型双功能工具。

　　

研究人员成功合成了一种新型希夫碱(Schiff base)化合物——3-羟基-(2-羟基-3,5-二氯亚苄基)-2-萘甲酰肼(HDN)，该化合物通过3-羟基-2-萘甲酰肼与3,5-二氯水杨醛的缩合反应制备。利用核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HR-MS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对分子结构进行了全面表征。光谱学研究显示，HDN在PBS:DMF(4:6,v/v)介质中对Co²⁺离子表现出选择性"关-闭"型(turn-off)荧光响应，且竞争金属离子干扰极小。通过Job曲线分析和1H NMR滴定等机理研究，证实了HDN与Co²⁺之间存在1:1的结合化学计量关系。密度泛函理论(DFT)计算表明，荧光淬灭现象源于配合物形成后增强的自吸收效应。研究建立了荧光强度与Co²⁺浓度在0.1–10 μM范围内的线性校准曲线，检测限达到5.57×10^?8 mol/L。此外，HDN在壳聚糖交联过程中展现出显著的粘度敏感发射行为。这些发现确立了HDN作为双功能探针的应用潜力，既可应用于环境中的Co²⁺监测，又能实现聚合物基质体系中粘度的实时检测。