双功能离子液体SBA-Pr-Py-Car的量子化学模拟与实验研究：高效捕获CO2和NH3的新型荧光探针

研究人员针对汞离子(Hg2+)环境污染监测难题，设计开发了SBA-15功能化荧光探针SBA-Pr-Py-Car。通过TGA/XRD/SEM等多维表征证实其结构稳定性，荧光光谱显示对Hg2+具有6.25×10?7 M的高灵敏度与特异性响应，为环境毒物检测提供了新型解决方案。

　　

汞污染是当前环境健康领域的重大挑战，工业排放导致汞以Hg²⁺等形式广泛存在于水体中，经生物转化可生成剧毒的甲基汞(CH₃Hg)，引发神经系统损伤、器官衰竭等严重后果。传统检测方法存在设备昂贵、操作复杂等局限，开发高效灵敏的检测技术迫在眉睫。伊朗阿拉扎赫大学（Alzahra University）Ghodsi Mohammadi Ziarani团队通过将3-甲基-1-苯基吡唑醛(Py-Car)共价嫁接至介孔二氧化硅SBA-15，构建了新型荧光探针SBA-Pr-Py-Car，相关成果发表于《Journal of Molecular Liquids》。

研究采用FT-IR、TGA、XRD、SEM/EDX等技术验证材料结构，通过6-311g(d,p)/LANL2DZ量子化学计算优化分子构型。荧光光谱显示该材料对Hg²⁺具有特异性荧光猝灭效应，检测限达6.25×10^?7 M，显著优于其他金属离子。

【材料与方法】
通过Vilsmeier-Haack反应合成Py-Car前体，经(3-氯丙基)三甲氧基硅烷桥接修饰SBA-15，最终获得SBA-Pr-Py-Car杂化材料。

【结果与讨论】
FT-IR证实3420 cm^?1处硅羟基特征峰位移，证实有机组分成功嫁接；TGA显示材料在300°C内保持稳定；SEM显示保留SBA-15的规则孔道结构；荧光实验表明仅Hg²⁺引起显著荧光猝灭，理论计算揭示HOMO-LUMO能级差变化是识别机制关键。

该研究创新性地将吡唑醛荧光团与介孔载体结合，实现了汞离子的高选择性检测，为环境毒物监测提供了成本低廉、操作简便的解决方案，对保障生态安全和公众健康具有重要意义。