一种独特的Er(III)配位聚合物对生物活性离子的高效选择性识别：实验与计算模拟研究

《Crystal Growth & Design》：Prolific Selective Recognition of Bio-Apt Ions by Inimitable Er(III) Coordination Polymer: Experimental and In-Silico Insights

铒基配位聚合物DS-4合成用于检测水溶液中Cu2?、Fe3?和OH?，通过π-π和氢键稳定1D螺旋结构，UV-Vis光谱显示选择性颜色变化（检测限57 ppb和140 ppb），OH?结合引发三倍荧光增强，成功应用于香蕉植物Fe3?和泳池Cu2?检测，计算化学验证其相互作用机理，为可持续传感技术提供新思路。

　　

一种新型的基于Er(III)的配位聚合物DS-4被开发出来，作为选择性且灵敏的化学传感器，用于检测水介质中的Cu²⁺、Fe³⁺和OH^–离子。其晶体结构显示出一个由π···π和CH···π相互作用稳定的1D螺旋链，同时还存在涉及水杨醛和晶格水分子的氢键作用。DS-4在遇到Cu²⁺和Fe³⁺时会发生明显的颜色变化，这一变化通过紫外-可见光谱得到了验证，其检测限分别约为57 ppb和140 ppb。当与OH^–相互作用时，DS-4的荧光强度会增加3倍，这一现象归因于内部电荷转移（ICT）机制。该传感器已成功应用于检测香蕉植株不同部位的Fe³⁺以及游泳池水中的Cu²⁺，展示了其在农业和公共卫生领域的实际应用潜力。计算机模拟研究支持了实验结果，并揭示了金属离子相互作用过程中的有利能量学特性。总体而言，DS-4是首个被报道的能够实现多离子检测的基于Er(III)的配位聚合物，具有环境和生物医学应用价值。其稳定性、可重复使用性以及在水体系中的优异性能表明了其在可持续传感技术方面的巨大潜力。