新型Zr(IV)配位聚合物对DMMP（沙林模拟剂）的超快光学传感及其双模式检测机制研究

本文报道了一种新型锆基配位聚合物（Zr-CP），通过Zr(IV)氧簇与酰胺功能化 linker（OC-AMAM-CO）的配位合成，实现了对神经毒剂模拟物DMMP的超快（<4?s）、双模式光学传感：可见光下通过P=O?H-O氢键发生可逆物理吸附（显色响应：橙→绿），紫外光（365?nm）触发P–O–Zr键化学吸附（荧光增强+12?nm蓝移）。该材料对DMMP具高选择性，为便携式化学战剂检测提供了创新解决方案。

　　

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Materials and syntheses

邻苯二甲酸（PA）与邻苯二胺（O-Ph）通过缩合反应合成配体2,2′-((1,2-苯基双(氮杂二基))双(羰基))二苯甲酸（OC-AMAM-CO），随后与八水合氯氧化锆（ZrOCl₂·8H₂O）配位形成新型Zr-CP。典型合成中，将PA（0.665?g, 4?mmol）与O-Ph（略）在溶剂中反应，经纯化后获得目标配体。

Characterization of Zr-CP

图1(A)展示Zr-CP的扫描电镜（SEM）及元素分布图，显示其不规则形态与锆（Zr）、碳（C）、氮（N）、氧（O）的均匀分布。图1(B)为PA、O-Ph、OC-AMAM-CO及Zr-CP的X射线衍射（PXRD）图谱。配体衍射峰与前体差异显著，证实缩合反应成功。Zr-CP呈非晶态结构，与配体对比表明配位聚合物形成。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示配体羧基的C=O拉伸振动（1680?cm^?1）在Zr-CP中位移至1650?cm^?1，证实Zr与羧基氧配位。X射线光电子能谱（XPS）揭示Zr?3d_5/2（182.5?eV）和Zr?3d_3/2（184.9?eV）结合能，支持Zr(IV)与羧酸氧的配位模式。

Conclusion

总结而言，我们开发的Zr(IV)配位聚合物（Zr-(OC-AMAM-CO)?CP）对神经毒剂模拟物DMMP具卓越双模式光学传感能力。其非晶结构实现超快（<4?s）响应：可见光下通过可逆物理吸附（氢键主导）发生显色反应（黄→绿），紫外光（365?nm）触发化学吸附（P–O–Zr键形成）导致荧光增强（蓝移12?nm）。该材料对DMMP的选择性吸附具光依赖特性，且竞争实验验证其对水、乙醇等干扰物的高抗性，为化学战剂敏感检测提供新材料平台。