基于NH2-MIL-53(Al)金属有机框架的荧光“开关-重启”传感系统在水体Fe3+和F?污染监测中的应用研究

本研究发现通过溶剂热法合成的NH2-MIL-53(Al)金属有机框架（MOFs）材料可构建荧光"on-off-on"传感系统，实现对Fe3+（检测限0.392 μM）和F?（检测限6.019 μM）的高选择性检测。该材料具有宽检测范围（0–1000 μM）、低毒性和水环境稳定性优势，为水体离子污染监测提供了新型荧光探针解决方案。

　　

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Materials

2-氨基对苯二甲酸（NH₂-H₂BDC）购自海迪博生物科技有限公司。无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、九水合硝酸铝、氢氧化钠、六水合硝酸锌、硝酸钠、六水合硝酸镍、三水合硝酸铜、硝酸钾、九水合硝酸铁、硝酸铅、四水合硝酸镉、硝酸镁、硝酸钙、氟化钠和九水硫化钠均购自成都科隆化学试剂厂。

Characterization of NH₂-MIL-53(Al)

通过扫描电子显微镜观察NH₂-MIL-53(Al)的形貌特征。如图2(a)所示，样品呈现不规则形状的纳米晶体聚集结构。图2(b)中，3505和3382 cm^?1处的特征峰分别对应氨基（NH₂-）的对称与不对称伸缩振动，1400–1672 cm^?1区间为碳振动峰，其中1672 cm^?1处的峰归属于羧基的C=O伸缩振动，证实有机配体成功配位。

Conclusions

本研究首次构建具有稳定荧光特性的NH₂-MIL-53(Al)框架，成功实现Fe³⁺与F^?的双模式检测。该材料在金属阳离子检测中对Fe³⁺表现出特异性识别能力（检测限0.392 μM），而在阴离子检测中F^?可逆转Fe³⁺引发的荧光淬灭效应（检测限6.019 μM）。这种"开关-重启"传感机制为开发多功能离子检测平台提供了新策略。