DOI:10.1016/j.jphotochem.2020.112879
通過Suzuki交叉偶聯反應成功合成了一種新型三苯胺基水楊醛熒光團(化合物1)。隨后,描述了結合化合物1的電紡納米纖維片在固體條件下對肼蒸氣的檢測情況。此外,采用靜電紡絲技術制備了醋酸纖維素與化合物1摻雜電紡納米纖維片的結合體,其平均直徑為324.6±91.6nm。使用ImageJ對熒光圖像的分析表明,該傳感納米纖維片對水溶液中線性濃度范圍為0.2-1%w/v的肼蒸氣表現出靈敏的選擇性反應。此外,它在21種便利干擾中對肼具有較高的選擇性。最初的研究結果顯示在365nm背光和熒光關閉模式下,通過肉眼檢測納米纖維墊具有識別肼的靈敏度和選擇性。此外,還通過1H-NMR滴定和HRMS研究了化合物1和腙產物(化合物1-HZ)的生成,證實了質子化學位移為7.95ppm的肼的形成,在m/z=380.1764[1-HZ+H]+)處化合物1-HZ的HRMS。研究表明,納米纖維墊為水環境和工業化學環境中的水蒸氣檢測提供了一種基礎且合適的方法。
圖1.與CA納米纖維片混合的化合物1(B)的制備方法。
圖2.(A)使用最長的吸收波長作為激發波長,化合物1在不同溶劑中于20μM的歸一化熒光發射光譜。(B)Lippert-Mataga圖顯示了化合物1的斯托克斯位移與溶劑的取向極化(?f)。
圖3.在DMSO中添加N2H4(100μM)之前(紅線)和之后(黑線)的化合物1(30μM)的歸一化吸收(A)和發射光譜(B)的變化。插圖顯示在白光和365nm手持式紫外線燈下,N2H4處理引起的比色和熒光變化。
圖4.使用Gaussian 09程序中的B3LYP/6-31G**基組在TDDFT水平下計算的化合物1及其與肼化合物1-HZ反應形式的HOMO-LUMO能級和分子軌道的界面圖。
圖5.分別為純CA(A和B)納米纖維和化合物1與CA納米纖維片(C和D)混合的典型SEM圖像和纖維直徑分布的直方圖。
圖6.(A)用不同濃度的肼水溶液熏蒸后,化合物1納米纖維片材在紫外光(365nm)下的熒光照片。(B)化合物1納米纖維片的校準曲線和LOD值(B):I/I0與I和I0的曲線圖是用不同濃度的肼熏蒸前后熒光圖像的灰度強度。誤差棒代表平均值±標準偏差。(n=5個獨立實驗)
圖7.(A)在室溫下用各種分析物熏蒸10分鐘后,化合物1納米纖維片材在紫外光(365nm)下的熒光照片。(B)化合物1納米纖維片材在室溫下暴露于多種分析物(1%w/v)和肼(1%w/v)10分鐘的熒光圖像強度比(I/I0):肼(1),去離子水(2),過氧化氫(3),羥胺(4),氨(5),尿素(6),乙二胺(7),乙醇胺(8),乙二醇(9),二乙胺(10),二乙醇胺(11),二甘醇(12),三乙胺(13),甲醇(14),乙醇(15),異丙醇(16),正丁醇(17),二甲基甲酰胺(18),二甲基亞砜(19),鹽酸(20),硫酸(21)和乙酸(22)。
圖8.化合物1對肼檢測的傳感機制。(A)腙(化合物1-HZ)形成的反應圖式。(B)在DMSO-d6中加入各種當量(0、0.5、1和2當量)后,化合物1(10μM)的1H NMR光譜滴定。(C)化合物1的ESI-HRMS和(D)化合物1-HZ的ESI-HRMS。