D–A配体的π共轭结构扩展使得基于CuI的杂化化合物成为一种灵敏的荧光传感器，并且能够高效降解四环素

《Journal of Catalysis》：Extended π-conjugation of D–A ligand enabling a CuI-based hybrid compound as sensitive fluorescent sensor and efficient photodegradation catalyst for tetracycline

本研究设计并合成了D-A型配体AIPZ，制备了一维CuI杂化材料1D-CuI(AIPZ)，并与二维CuI(APZ)进行对比。实验表明，1D-CuI(AIPZ)在暗环境下对TC检测限低至0.261 μM，且在可见光下60分钟内降解效率达94.14%。通过理论计算揭示了D-A结构对能带优化和载流子分离的提升作用，验证了其在实际污水监测与处理中的应用潜力。

　　本研究聚焦于有机-无机杂化材料在光致发光与光催化性能方面的提升，强调了对染料配体的精心选择和合理设计的重要性。研究团队设计并合成了一个具有供体-受体（D-A）结构的席夫碱型配体，命名为N-(蒽-9-基亚甲基)吡嗪-2-胺（AIPZ），并基于该配体构建了具有单一维度结构的铜碘杂化材料1D-CuI(AIPZ)。相比之下，研究还引入了另一种已知的二维铜碘杂化材料2D-CuI(APZ)，其配体为2-氨基吡嗪（APZ），结构相对较为简单，缺乏AIPZ所具有的扩展π共轭体系。

通过光致发光研究和光电性能测试，研究团队发现1D-CuI(AIPZ)在能量带结构优化、光致发光行为增强以及载流子分离与迁移能力提升方面表现更佳。这表明，通过引入具有扩展D-A结构的配体，能够显著改善杂化材料的性能。特别值得注意的是，1D-CuI(AIPZ)在无光敏剂和强氧化剂的情况下，表现出对四环素（TC）的高效光催化降解能力，60分钟内降解率达到94.14%。同时，该材料在黑暗条件下也能实现对TC的荧光检测，检测限低至0.261 μM，显示出其作为多功能材料的潜力。

为了进一步揭示AIPZ的扩展D-A结构如何影响1D-CuI(AIPZ)的光致发光效率和光催化活性，研究采用了实验与理论相结合的方法。研究发现，AIPZ的扩展π共轭体系有助于增强光捕获能力，并促进载流子的有效传输，从而提高材料的光催化性能。此外，该材料在实际水样中表现出良好的检测回收率，且在自然光照射下仍能保持超过70%的降解效率，这进一步验证了其在废水处理中的应用前景。

目前，针对环境污染物的检测与处理，已有多种技术被广泛采用，其中光催化技术因其成本低廉、环境友好以及符合可持续发展的要求而备受关注。然而，传统无机半导体材料如二氧化钛（TiO?）、氧化锌（ZnO）、硫化镉（CdS）和石墨烯氮化物（g-C?N?）等，虽然具有优异的化学与光稳定性，但在实际应用中仍存在一些问题。例如，这些材料通常具有较窄的光吸收范围，导致其在可见光区域的利用率较低；此外，载流子的迁移能力受限，影响了光催化反应的效率。同时，部分现有光催化剂的组成和结构不够明确，使得对其结构-性能关系的深入理解变得困难。

为了克服这些局限，近年来的研究表明，将具有扩展D-A结构的芳香有机染料引入金属-有机层（MOLs）或共价-有机框架（COFs）中，可以显著提高光催化材料的光捕获效率和载流子传输能力，从而改善其光催化性能。受此启发，研究团队提出了一种基于D-A结构的配体工程策略，旨在优化杂化材料的能带结构、光捕获能力和载流子分离效率。通过精确控制配体的结构，可以有效提升材料的性能，使其适用于多种常见水污染物的处理。

研究中，通过席夫碱反应合成了AIPZ，并将其作为配体用于构建1D-CuI(AIPZ)。该材料在光致发光性能方面表现出色，尤其在可见光照射下，能够高效降解TC。此外，1D-CuI(AIPZ)在黑暗条件下展现出对TC的高灵敏度荧光检测能力，表明其不仅具备光催化功能，还具有良好的荧光传感特性。这种双重功能使得材料在环境监测与污染治理中具有更高的应用价值。

为了进一步验证材料的性能，研究团队进行了详细的表征分析。通过质谱（MS）检测，确认了AIPZ的成功合成，其主要峰位于m/z = 284.11，对应于[M+H]?离子。在1H NMR谱中，观察到了代表亚胺基（C=N）的质子共振峰，位于δ = 8.72 ppm，并且七种质子信号的积分比例也符合预期。此外，红外光谱（FT-IR）结果显示了AIPZ中亚胺基的特征伸缩振动峰，进一步支持了其结构的正确性。

通过这些实验表征，研究团队明确了AIPZ的结构特性，并进一步验证了其在构建1D-CuI(AIPZ)过程中的作用。1D-CuI(AIPZ)不仅在光催化性能上优于2D-CuI(APZ)，而且在实际水样中的检测和降解能力也表现出色。这种双重功能的实现，为有机-无机杂化材料在环境治理中的应用提供了新的思路。

本研究的成果表明，通过合理设计和选择具有扩展D-A结构的配体，可以有效提升杂化材料的光致发光效率和光催化性能。这种配体工程策略不仅有助于优化材料的能带结构，还能增强其对可见光的响应能力，从而扩大其在环境治理中的适用范围。此外，材料在黑暗条件下的荧光检测能力，使其能够在无光照条件下实现对污染物的高效监测，这在实际应用中具有重要意义。

综上所述，本研究通过设计和合成具有扩展D-A结构的配体AIPZ，并将其用于构建1D-CuI(AIPZ)杂化材料，成功实现了对TC的高效光催化降解和高灵敏度荧光检测。研究结果不仅揭示了配体结构对杂化材料性能的关键影响，还为环境污染物的处理和监测提供了一种新的多功能材料。这种材料的开发，为未来的环境治理技术提供了理论支持和实践指导，具有重要的应用价值和研究意义。