基于镧系配合物与硼氮掺杂碳点的紫外光切换发光水凝胶及其酸碱蒸汽响应性能研究

本文创新性地将Na3[Ln(dpa)3]（Ln=Eu/Tb）镧系配合物与硼氮掺杂碳点（B,N-CDs）复合构建紫外光切换型发光水凝胶，通过254 nm/365 nm紫外光照实现白光-蓝光可逆转换，并展现出对酸碱蒸汽的双波长响应特性，为智能传感材料设计提供新策略。

　　

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Materials

Na₃[Ln(dpa)₃]（Ln=Eu³⁺/Tb³⁺）参照文献方法合成。2,6-吡啶二羧酸、六水合氯化铕/铽购自北京华威化学技术有限公司。锂皂石购自Rockwood添加剂公司。聚丙烯酸钠（ASAP）、尿素、硼酸、一水柠檬酸、碳酸氢钠等试剂均来自上海阿拉丁生化科技公司，所有化学品直接使用未纯化。

Results and discussion

通过dpa配体与Ln³⁺（Tb/Eu）配位合成Na₃[Ln(dpa)₃]（图1a），其水溶液中的优异溶解性和颜色可调发光特性使其成为理想发光单元。实验部分元素分析与X射线衍射（XRD）图谱（图S1）证实了产物的化学结构。

Conclusions

本研究成功制备出高含水量（＞60%）、具有紫外光切换发光特性与优异机械强度的透明光致发光（PL）水凝胶。通过254 nm与365 nm紫外光照的切换，可实现水凝胶发光颜色从白光到蓝色的智能转换。其发光切换机制源于Na₃[Ln(dpa)₃]在254 nm激发下发射红光（Eu³⁺）/绿光（Tb³⁺），而碳点（CDs）在双波长下均发射蓝光，通过比例调控实现白光构建。该水凝胶对酸碱蒸汽的刺激响应性进一步拓展了其在智能传感领域的应用潜力。