水相中氟离子的快速检测成功实现

2010-8-19 15:01 来源: 中国科学院
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硅烷基化的质子转移化合物荧光探针对水溶液中不同浓度氟离子的荧光响应结果

  近年来,离子识别作为仿生学中重要的分支领域受到了化学研究者的极大关注。光化学传感器由于具有高灵敏度、可实时检测等优势,在分子识别和传感器的应用方面得到蓬勃发展。

  在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的共同支持下,化学研究所光化学院重点实验室的课题组多年来致力于对离子识别方法学的研究,曾提出了离子置换方法,利用荧光的开关过程实现了双离子的检测(Inorg. Chem., 2006, 45 (8), 3140)。近年来,随着课题组对一系列激发态分子内质子转移化合物(ESIPT)的设计合成及对其性质的深入研究(J. Phys. Chem., B, 2004,108(30), 10887,J. Phys. Chem. A,2007, 111 (46), 11793; J. Phys. Chem. B,2007, 111 (21), 5861),该类化合物由于其特殊的聚集荧光增强效应在白光发光二极管研究、能量传递及离子传感器方面得到应用(J. Phys. Chem. C,2009, 113 (9), 3862; J. Phys. Chem. A,2009, 113 (20), 5888)。最近,研究人员以修饰的ESIPT化合物为母体制备的纳米颗粒,成功实现了在水溶液中对氟离子的快速专一识别,该工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4915-4918上。

  在以前的研究工作中,对氟离子的检测往往很难在水溶液中实现,并且由于检测过程受到其它多种阴离子的干扰,专一性受到限制。研究人员在以往工作的基础上,将具有聚集荧光增强作用的质子转移化合物BTHPB进行硅烷基化,并将产物制备成纳米颗粒分散在含有CTAB的水溶液中作为检测试剂,利用硅与氟的特殊的相互作用,成功实现了纯水溶剂体系中氟离子的快速检测。在此基础上,研究人员制备得到了氟离子检测试纸,不仅对水中氟离子的检测专一性高,而且方便快捷。

  有关工作目前已申请国家发明专利。