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Jun 17, 2023

Polymère de coordination luminescent Cd à base de thiazole comme double

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 269 (2023) Citer cet article 1021 Accès à 2 citations Détails des métriques Une nouvelle structure métal-organique de cadmium hautement fluorescent, [Cd (DPTTZ) (OBA)]

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 269 (2023) Citer cet article

1021 Accès

2 citations

Détails des métriques

Un nouveau cadre métal-organique de cadmium hautement fluorescent, [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3), synthétisé en utilisant deux lieurs 2, 5-di (pyridine-4-yl) thiazolo [5, 4-d] thiazole (DPTTZ) et 4, 4′-oxybis (acide benzoïque) (OBA) simultanément, qui présente une structure bidimensionnelle. Les caractéristiques de ce Cd-MOF ont été étudiées par diffraction des rayons X sur monocristal, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, analyse élémentaire, diffraction des rayons X sur poudre et analyse thermogravimétrique. L'IUST-3 présente une excellente propriété de luminescence et une bonne stabilité dans l'eau. Les expériences luminescentes indiquent que l'IUST-3 a une sensibilité et une sélectivité remarquables pour la détection de la 4-nitroaniline (4-NA) et de l'anion CrO42− avec KSV = 1,03 × 105 M-1 (4-NA) et KSV = 2,93 × 104. M-1 (CrO42−) et limite basse de détection 0,52 µM (4-NA) et 1,37 µM (CrO42−). De plus, le mécanisme possible d’extinction de la fluorescence a été exploré dans cet article.

La sensation et la détection de la pollution dans l'environnement aquatique sont essentielles à la conservation de l'environnement et à la sécurité des personnes. Les eaux usées générées par divers procédés industriels tels que l'alliage, la galvanoplastie, l'inhibition de la corrosion, l'impression, la teinture textile, etc., contiennent du chrome et ses dérivés1,2,3,4. Le composé de chrome hexavalent, l'anion CrO42, est très dangereux pour la santé humaine et peut entraîner de graves effets néfastes sur la santé, tels que des lésions rénales, une irritation cutanée, un carcinome du poumon, des réactions allergiques, etc.5,6,7. De plus, la 4-nitroaniline, un composé explosif bien connu, en tant qu'intermédiaire essentiel dans la synthèse de pesticides chimiques, de colorants, de photostabilisateurs, d'antioxydants et de produits pharmaceutiques, est devenue une source importante de pollution des sols, des eaux souterraines et des sédiments8,9,10. . Par conséquent, cela peut potentiellement provoquer certaines maladies graves, telles que le cancer, le coma, l’anémie, la méthémoglobinémie, etc.11,12,13. Ainsi, le développement de méthodes extrêmement efficaces pour détecter les substances dangereuses dans l’environnement aquatique est devenu de plus en plus nécessaire et a attiré une attention considérable de la part des chercheurs14,15,16,17.

Les structures métallo-organiques (MOF), également connues sous le nom de polymères de coordination poreux (PCP), sont un type fascinant de matériaux sensoriels auto-assemblés par des ions/amas métalliques et des lieurs/ligands de pontage organiques via des liaisons de coordination, qui intègrent les mérites inhérents du matériaux inorganiques rigides et matériaux organiques flexibles. Dans le domaine des structures métallo-organiques, les MOF luminescents (LMOF) ont attiré énormément d'attention au cours des deux dernières décennies de la part des chercheurs scientifiques et des ingénieurs industriels18.

Les matériaux appropriés à utiliser comme capteurs chimiques peuvent être divisés en plusieurs classes en fonction du type de caractéristique qui conduit à un signal de détection. Dans le cas des capteurs optiques, la détection est obtenue par un changement de couleur, de fluorescence ou de dichroïsme circulaire de l'élément capteur. Les techniques analytiques basées sur la luminescence en raison de la grande efficacité avec laquelle la lumière peut conduire à la détection d'une seule molécule et les progrès récents dans les technologies de détection et d'optique ont attiré une attention considérable. Parmi les multiples matériaux luminescents, les LMOF apparaissent récemment comme des capteurs chimiques potentiels en raison de leur luminescence facilement induite, de divers avantages en termes d'ingrédients structurels et fonctionnels et de divers mécanismes de détection19,20,21,22,23.

L'incorporation d'un thiazolo aromatique bicyclique [5, 4-d] thiazole en tant que type important de composé hétérocyclique multifonctionnel dans la structure pourrait conduire à des LMOF dotés de propriétés sensorielles potentielles . Avec cette idée en tête, nous avons conçu un nouveau MOF, [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3), contenant une unité thiazolo [5,4-d] thiazole comme structure métal-organique luminescente. L'IUST-3 présente d'excellentes propriétés fluorescentes en raison de la présence d'un cation Cd(II) avec une configuration électronique d10 et du fort effet π-conjugué du ligand 2, 5-di (pyridine-4-yl) thiazolo [5, 4-d] thiazole. . Dans ce travail, nous avons rapporté la synthèse et la structure cristalline de l'IUST-3, ainsi que la détection sélective de la 4-nitroaniline (4-NA) et de l'anion chromate (CrO42−) en solution aqueuse à température ambiante par l'IUST-3. 3.