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荧光传感器具有低成本、快速响应、良好的便携性、高灵敏度和高选择性等优点,故其在温度、pH、金属离子、溶剂或小分子等检测方面已经进行了广泛研究。镧系MOFs具有高色纯度的发射光,可作为优秀的荧光探针候选物。其发射光谱主要取决于材料的中心Ln3+离子,发光强度与镧系Ln3+离子所处晶格环境有关,因此研究有机连接体调控镧系MOFs材料的发光机理就显得非常重要。本文选用结构较为刚性、具有芳香结构或高共轭π电子的有机连接体-2,6-萘二酸(H2NDC)作为配体、LnCl3·6H2O作为金属源、离子液体[PMI]I作为溶剂进行离子热反应,得到13种异质同晶化合物[Ln(NDC)(H2O)Cl](Ln=Eu(1)、Tb(2)、Dy(3)、Sm(4)、Ce(5)、Pr(6)、Nd(7)、Gd(8)、Ho(9)、Er(10)、Tm(11)、Yb(12)、Lu(13))。其中,化合物[Eu(NDC)(H2O)Cl](1)在紫外光激发下发射红光,这归结于配体向金属的传能即“天线效应”。化合物[Ln(NDC)(H20)Cl](Ln=Nd(7)、Yb(12))有近红外发射,其余化合物均为配体的蓝光发射。参照化合物1和2的合成过程,在化合物1和2的反应中添加均苯四酸(H4BTeC)为第二配体,分别制备了三种混配异质同晶的荧光探针单金属发光中心的14-15及Eu/Tb混掺16:[Ln(NDC)(H2O)Cl]@(H4BTeC)(Ln=Eu(14)、Tb(15)、Eu0.0053Tb0.9947(16))。通过调控配体能量,选用联苯二甲酸(H2BPDC)和对苯二甲酸(H2BDC)制备了三种Eu/Tb共掺化合物17-19[Eu0.1Tb0.9(L)(H2O)Cl](L=NDC(17)、BDDC(18)、BDC(19))。本文对上述荧光探针性能以及应用进行研究,从单发光中心荧光探针优化为双发光比率型荧光探针,从温度传感探针到生物质小分子检测,详细研究内容如下:1.化合物1的红色荧光随着温度升高逐渐减弱,到200℃左右时,其发生完全猝灭,而当温度恢复至室温时,探针荧光随之完全恢复。因此1可作为优良的温度传感探针。将1与耐高温的高分子材料-聚醚砜(PES)制备成1@PES 复合膜,并将其设计为温度报警装置的温度传感器。2.化合物[Tb(NDC)(H2O)Cl](2)为配体发光,H2NDC配体的第一激发三重态能量为20921 cm’配体激发能量不足以激发Tb3+。当加入少量能量较高(22390 cm-1)的均苯四酸(H4BeTC)作为第二配体时,得到化合物15,其荧光表现为绿色的Tb3+的特征发射谱。通过调控Eu/Tb 比例,得到黄色比率型荧光探针[Eu0.0053Tb0.9947(NDC)(H2C)Cl]@(H4BTeC)(16)。维生素 C(AA)与 H2NDC 配体具有相近的紫外-可见吸收,因此可利用竞争吸收的检测原理检测AA。选用疏水性高分子材料-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与化合物16制备了 16@PMMA复合膜,该复合膜检测可AA,检测限为:16 μmol/L。3.基于化合物1和2,选用与H2NDC配体结构相似、能级能量不同的配体H2BPDC(22727 cm-1)和 H2BDC(26178 cm-1),分别制备了 Eu/Tb 共掺化合物 17-19。通过调控配体能量实现17-19对神经毒素-2,6-吡啶二羧酸(DPA)的不同检测。选用亲水性高分子材料-醋酸纤维素(CA)作为基底,分别制备复合膜17/18/19@CA复合膜,相应的检测限为1.15、2.18、130.54 μmol/L,17@CA的检测限最佳,这与化合物的结合常数一致。通过抗干扰以及响应性测试,发现17@CA复合膜对DPA的检测具有较好抗干扰性和瞬时检测性。对实际样品进行了检测,结果表明三种复合膜均有对实际样品的适用性,为实际检测DPA提供了理论基础。