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Dual-Ligand Lanthanide Metal–Organic Framework for Sensitive Ratiometric Fluorescence Detection of Hypochlorous Acid
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-02-11 , DOI: 10.1021/acs.analchem.0c05040 Yi-Qing Sun 1 , Yue Cheng 1 , Xue-Bo Yin 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-02-11 , DOI: 10.1021/acs.analchem.0c05040 Yi-Qing Sun 1 , Yue Cheng 1 , Xue-Bo Yin 1
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Sensitivity, selectivity, visible detection, and rapid response are the main concerns for an analytical method. Herein, we reported a metal–organic framework (MOF)-based ratiometric fluorescence detection strategy for hypochlorous acid (HClO). The MOF was prepared with dual ligands, 2-aminoterephthalic acid (BDC-NH2) and dipicolinic acid (DPA) and Eu3+ ions as a metal node, denoted as Eu-BDC-NH2/DPA. The dual-ligand strategy realized the dual emission for ratiometric sensing and visual detection, adjusted the size and morphology of MOFs to obtain a good dispersion for a rapid response, and provided an amino group for the special recognition of HClO. Thus, the MOF exhibited a dual emission derived from BDC–NH2 and Eu3+ ions at 433 and 621 nm, respectively, under a single excitation at 270 nm. A hydrogen bond forms between an −NH2 group and HClO to weaken the blue fluorescence at 433 nm, while the antenna effect emission from Eu3+ ions kept stable, so ratiometric sensing was realized with an easy-to-differentiate color change for visible detection. The ratiometric sensing showed a self-calibration effect and reduced the background. Thus, the high sensitivity, visual detection, low detection limit (37 nM), and short response time (within 20 s) for the detection of HClO were realized with the MOF as a probe. The analysis of real samples demonstrated the practical application of the MOF for HClO. The introduction of mixed ligands is an effective strategy to regulate the emission behaviors of MOFs for the improved analytical performance.
中文翻译：
双配体镧系金属-有机骨架，用于次氯酸的灵敏比例荧光检测
灵敏度，选择性，可见光检测和快速响应是分析方法的主要问题。在这里，我们报告了基于金属-有机框架（MOF）的次氯酸（HClO）比例荧光检测策略。用双重配体2-氨基对苯二甲酸（BDC-NH 2）和二吡啶甲酸（DPA）和Eu 3+离子作为金属节点制备MOF ，表示为Eu-BDC-NH 2 / DPA。双配体策略实现了比例发射传感和视觉检测的双重发射，调整了MOF的大小和形态以获得快速响应的良好分散性，并提供了一个氨基用于HClO的特殊识别。因此，MOF表现出源自BDC-NH 2和Eu 3+的双重发射在270 nm的单激发下分别产生433和621 nm的离子。在-NH 2基团和HClO之间形成氢键，以减弱433 nm处的蓝色荧光，而Eu 3+的天线效应发射离子保持稳定，因此通过易于区分的颜色变化实现了比例检测，从而实现了可见检测。比例感测显示出自校准效果并降低了背景。因此，以MOF为探针，可实现高灵敏度，视觉检测，低检测限（37 nM），响应时间短（20 s以内）。实际样品的分析证明了MOF在HClO中的实际应用。引入混合配体是调节MOF发射行为以提高分析性能的有效策略。
更新日期：2021-02-23
中文翻译：
双配体镧系金属-有机骨架，用于次氯酸的灵敏比例荧光检测
灵敏度，选择性，可见光检测和快速响应是分析方法的主要问题。在这里，我们报告了基于金属-有机框架（MOF）的次氯酸（HClO）比例荧光检测策略。用双重配体2-氨基对苯二甲酸（BDC-NH 2）和二吡啶甲酸（DPA）和Eu 3+离子作为金属节点制备MOF ，表示为Eu-BDC-NH 2 / DPA。双配体策略实现了比例发射传感和视觉检测的双重发射，调整了MOF的大小和形态以获得快速响应的良好分散性，并提供了一个氨基用于HClO的特殊识别。因此，MOF表现出源自BDC-NH 2和Eu 3+的双重发射在270 nm的单激发下分别产生433和621 nm的离子。在-NH 2基团和HClO之间形成氢键，以减弱433 nm处的蓝色荧光，而Eu 3+的天线效应发射离子保持稳定，因此通过易于区分的颜色变化实现了比例检测，从而实现了可见检测。比例感测显示出自校准效果并降低了背景。因此，以MOF为探针，可实现高灵敏度，视觉检测，低检测限（37 nM），响应时间短（20 s以内）。实际样品的分析证明了MOF在HClO中的实际应用。引入混合配体是调节MOF发射行为以提高分析性能的有效策略。
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