光诱导电子转移驱动的双配体MOF荧光传感器在复杂水样中高选择性高灵敏度检测高碘酸盐

本文报道了一种基于双配体金属有机框架（MOF）的新型荧光传感器In-MOF，通过巧妙设计2-氨基对苯二甲酸（BDC-NH2）和联苯-3,3′,5,5′-四羧酸（H4BPTC）配体的分子内氢键与光诱导电子转移（PET）效应，实现了对高碘酸盐（PI）的"关-开"型荧光检测。该传感器在复杂环境水样中展现出0.173 μM的超低检测限，并成功开发了纸基现场检测平台，为水处理过程中PI残留监测提供了高效、经济的解决方案。

　　

Highlight

本研究首次将具有分子内氢键和光诱导电子转移（PET）效应的双配体MOF材料应用于高碘酸盐（PI）检测。In-MOF通过BDC-NH₂和H₄BPTC配体的协同作用，在PI存在时表现出独特的荧光"点亮"响应，其检测性能显著优于传统有机小分子探针。

Characterizations of In-MOF

通过溶剂热法合成的In-MOF呈现均匀球形微观结构，SEM和XRD分析证实其晶体结构完整性。FT-IR光谱显示配体羧酸基团与In³⁺的配位作用，而XPS揭示了氨基与羧基间的分子内氢键网络。这种特殊结构使材料在水溶液中保持优异稳定性，为复杂环境检测奠定基础。

Mechanism Investigation

有趣的是，原始态In-MOF因PET效应导致荧光淬灭，而PI通过破坏氢键网络并抑制PET过程，触发显著的蓝色荧光恢复（发射峰450 nm）。对照实验证实，该探针对PI的选择性远超其他氧化剂（如IO₃^-、ClO₄^-），且抗干扰能力突出。

Practical Applications

在实际水样（湖水/河水/自来水）检测中，加标回收率达97.3%-103.8%。研发的纸基传感器可通过荧光颜色变化实现PI半定量检测，为现场快速筛查提供便携方案。该技术突破了传统色谱/光谱方法对大型仪器的依赖。

Conclusions

In-MOF作为首例MOF基PI荧光传感器，兼具成本效益与环境友好性。其独特的双配体设计策略为开发其他污染物检测材料提供了新思路，在环境监测领域具有重要应用前景。