席夫碱功能化MIL-101(Fe)的制备及其对水中磷酸根的荧光检测

为预防水体富营养化,开发一种简单且快速的方法检测水中的磷酸根 (PO43−) 势在必行。金属-有机骨架材料优异的热稳定性、高比表面积、灵活的结构与孔隙可调性等特点使其在荧光传感领域备受关注。采用后合成修饰法制备了席夫碱功能化金属-有机骨架材料MIL-101(Fe)- Schiff,利用XRD、FT-IR、SEM-EDS、TEM、XPS等表征其结构和形态,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱进一步研究其荧光性质及对磷酸根的荧光检测性能。结果表明,MIL-101(Fe)- Schiff在水溶液中显示出良好的荧光稳定性,能够快速地实现对磷酸根的荧光增强检测。
在最佳条件下,MIL-101(Fe)- Schiff的发光强度和磷酸根浓度之间具有良好的线性关系 (相关系数R2=0.9979),其线性范围为0.01~1 mmol·L−1,检测限低至4.82 μmol·L−1 (S/N=3),在实际水样中也表现出良好的磷酸根检测性能。磷酸根引起的荧光增强效应主要归因于MIL-101(Fe)- Schiff上Fe-oxo和亚胺基团分别与磷酸根形成的配位和氢键作用。本研究结果可为便捷的原位检测磷酸根荧光方法的进一步开发和应用提供参考。