science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het voordeel van 2D metaal-organische raamwerk nanosheets in detectietoepassingen

Grafisch abstract. Krediet:LI Xixuan

In recente jaren, fluorescerende metaal-organische raamwerken (MOF's) zijn aangetoond als een veelbelovende strategie voor het bouwen van sensoren. Echter, de meeste onderzoeken naar fluorescerende MOF-sensoren waren gericht op het ontwerp en de synthese van driedimensionale (3D) MOF-kristallen in de orde van micrometers en hebben niet de beste detectieprestaties van MOF-structuren uitgeoefend. Tweedimensionale (2D) MOF-nanobladen hebben het potentieel om de beperkingen van 3D MOF's in gevoeligheid te doorbreken, reactiesnelheid enz. vanwege de ultradunne morfologie, groter specifiek oppervlak en meer blootgestelde actieve plaatsen.

In een studie gepubliceerd in Dalton-transacties , een team onder leiding van prof. Xu Weihong van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Acadamy of Sciences (CAS) rapporteerde een vergelijkende studie over de detectieprestaties van fluorescerende 2D metaal-organische raamwerk (MOF) nanosheets en 3D omvangrijke MOF's , de voordelen van 2D-versies benadrukken.

In dit werk, fluorescerend 2D NH 2 -MIL-53(Al) nanosheets zijn ontwikkeld als een fluoridedetectiesensor. Door het te vergelijken met een 3D-bulk-tegenhanger, de onderzoekers ontdekten dat het een uitstekende fluorescentiestabiliteit vertoonde, en hoge selectiviteit naar fluoride in water door het fluorescentie-verbeterde detectiegedrag.

"De reactiesnelheid van de nanosheets was slechts 10 seconden, " zei prof. Xu, "detectielimiet was lager, en het lineaire detectiebereik richting fluoride was breder. Alle prestaties waren beter dan die van hun bulk tegenhanger."

Aanvullend, een detectiemechanisme werd onderzocht op basis van de transformatie van de NH 2 -MIL-53(Al) raamwerk dat de afgifte van fluorescerende liganden induceerde, resulterend in een uitzonderlijk verbeterde fluorescentie.