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同濟大學閆冰《AFM》發光 Eu(III)功能化HOF水凝膠膜的簡易制造:喹諾酮類熒光傳感器和防偽平臺

摘要

基于發光氫鍵有機骨架(HOF)的薄膜已成為光學應用中最出色的材料之一,因此,開發簡便的合成方法并建立基于 HOF 的發光材料的多功能應用至關重要。最近同濟大學閆冰教授團隊成功制備了雙發射 Eu3+功能化的HOF水凝膠薄膜 (1)。1在關閉紫外燈時發出藍綠色長余輝,長余輝壽命達到1.99 s。1對氧氟沙星和氟甲喹的選擇性好、靈敏度高、檢出限低,對氧氟沙星和氟甲喹的檢測符合色度和比值模式。


深入研究了1對氧氟沙星和氟甲喹的熒光響應機制,進一步利用這些機制構建了一個具有高安全性的防偽平臺。基于薄膜的防偽平臺可以根據不同的熒光響應按需進行信息加密,還可以通過控制長余輝強度和激發光來獲取特定信息。該研究不僅提供了制備雙發射 Eu3+功能化 HOF 基水凝膠薄膜的代表性案例,而且為 HOF 基薄膜作為多功能智能發光材料開辟了可能性。相關論文以題為Facile Fabrication of Luminescent Eu(III) Functionalized HOF Hydrogel Film with Multifunctionailities: Quinolones Fluorescent Sensor and Anticounterfeiting Platform發表在《Advanced Functional Materials》上。
主圖混合材料的特性

圖1 a) 照片 1。b) MA-IPA(藍線)和 1(紅線)的實驗 PXRD 圖和模擬 PXRD 圖(黑線)。c,d) 1.e,f) 1 中 N 和 Eu 元素的 EDX 映射圖像的 SEM 圖片g) Eu(NO3)3·6H2O 中 Eu 3d 電子的 XPS 光譜和 1. h) O 1s 的 XPS 光譜 在 Eu(NO3)3·6H2O、MA-IPA@SA 薄膜和 1.
熒光PL特性

圖2 a) 1 的發射光譜。b) 1 的 488 nm 發射峰的 RTP 衰減壽命。c) 各種 QL 溶液中 1 的 T1→S0 發射直方圖。d) 在各種 QL 解決方案中 1 的 5D0→7F0 發射的直方圖。e) 在 310 nm 紫外燈下從各種溶液中取出 1 的照片。
OF和傳感機構的傳感性能

圖3 a) MA-IPA in 1對OF的熒光響應示意圖。b) 發射從 OF 溶液中取出的 1 的照片,濃度從 10-9 增加到 10-3 m。c) MA-IPA in 1對OF機制的熒光響應示意圖(ISC:系統間交叉)
FQ和傳感機制的傳感性能

圖4 a) 從不同濃度的 FQ 溶液 (10-9–10-3 m) 中取出的 1 的發射光譜 (λex=310 nm)。b) 593 nm (5D0→7F1) 和 616 nm (5D0→7F2) nm 峰值的發射強度比對 FQ 濃度的依賴性 (λex=310 nm)。c) 發射從 FQ 溶液中取出的 1 的照片,濃度從 10-9 增加到 10-3 m。
在信息加解密中的應用

圖5 a) 基于1和1-OF的薄膜防偽陣列,展示了“8”和“6”加解密過程。b) 基于1和1-OF的薄膜防偽陣列,顯示了“YES”和“NOT”加解密和解碼過程。



圖6 a) 基于含 1、OF-和 FQ 的水凝膠的薄膜防偽平臺,通過分子擴散過程顯示“TJ”加密過程。b) 基于圖1的薄膜防偽平臺,展示了“TJ”解密過程(λex=310 nm)和“T”二次解密過程(λex=365 nm)。c) 基于1的薄膜防偽平臺,展示了“福”解密過程(λex=310 nm)和“畐”二次解密過程(λex=365 nm)。

總結

該團隊基于簡便的合成策略制造了雙發射 Eu@MA-IPA@SA 薄膜 (1)。色度和比率熒光傳感模式、高選擇性、高靈敏度和1對 OF 和 FQ 的低 DL 表明雙發射1是用于藥物檢測的出色熒光傳感器。1對OF和FQ的熒光響應機制不僅被深入探索,還被用來建立一個優秀的光學防偽平臺,用于信息加解密。通過控制長余輝強度和激發光,可以按需獲取特定信息。該工作為制備雙發射 Eu3+功能化 HOF 基水凝膠薄膜提供了一種簡單可行的方法,為下一代 HOF 基發光薄膜的實際光學應用拓寬了道路

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