基于2,6-吡啶二羧酰肼的高选择性"裸眼"荧光探针用于水溶液中Cu2+离子的检测

《Journal of Fluorescence》：A Selective Pyridinedicarbohydrazide-based “naked-eye” Fluorescent Probe for Detecting Cu2+ Ions in Aqueous Solutions

研究人员开发了一种基于2,6-吡啶二羧酰肼的新型荧光比色探针L3，实现了对Cu2+离子的高选择性、可逆检测。该探针在多种竞争阳离子存在下表现出特异性响应，检测限低至2.28×10-9 M，并可通过Na2EDTA实现荧光恢复。实际水样测试回收率达99.2%，为环境水质监测提供了灵敏快速的解决方案。

　　

这项研究展示了一种基于2,6-吡啶二羧酰肼(2,6-pyridinedicarbohydrazide)设计的创新型荧光探针L3，该探针在水溶液中展现出对铜离子(Cu²⁺)的"裸眼"识别能力。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等多重表征手段证实，该探针与Cu²⁺结合后会产生显著的荧光猝灭现象，同时伴随紫外光谱红移和溶液颜色从无色到黄绿色的肉眼可见变化。

在包含20种竞争阳离子(Ba²⁺、Hg²⁺等)的复杂体系中，L3表现出优异的特异性识别能力。结合常数(K_a)高达2.2×10¹¹ M^-2，检测限达到纳摩尔级(2.28×10^-9 M)。Job's plot和¹H NMR滴定实验揭示了1:2的配位化学计量比。有趣的是，加入乙二胺四乙酸二钠(Na₂EDTA)后荧光信号可完全恢复，这种可逆特性使其具备重复使用潜力。

研究团队进一步开发了基于L3的检测试纸，在自来水、饮用水和海水等真实样品中实现了高达99.2%的回收率。这种操作简便、成本低廉的检测方案，为环境水体和饮用水系统中的铜污染监测提供了新的技术手段，在重金属污染防控领域具有重要应用价值。