化學(xué)家合成最小的納米粒子來檢測水中的重金屬離子

圣彼得堡大學(xué)、天狼星科技大學(xué)和圣彼得堡學(xué)術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們合成了最小的納米級金屬有機(jī)骨架來檢測水中的重金屬離子。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)果以及晶體特性的描述發(fā)表在納米材料上。

金屬有機(jī)聚合物或金屬有機(jī)框架 (MOF) 是由金屬離子通過有機(jī)分子(即有機(jī)連接體)相互連接而成的晶體。不同濃度的金屬離子和有機(jī)連接體可用于合成具有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的材料。MOF 廣泛用于設(shè)計(jì)電化學(xué)傳感器，作為化學(xué)工業(yè)中的反應(yīng)催化劑或推進(jìn)劑添加劑。

一些 MOF 是發(fā)光 MOF。它們發(fā)出由紫外線、電磁場或其他干擾引起的光。發(fā)光 MOF 被積極用作 LED 組件和發(fā)光溫度計(jì)。此外，它們還用于診斷癌癥。發(fā)光 MOF 也用作污染物的發(fā)光傳感器。

圣彼得堡大學(xué)的化學(xué)家通過超聲波輔助濕化學(xué)法合成了最小的納米級晶體。它們是通過使用超聲波輔助濕化學(xué)法緩慢混合對苯二甲酸鈉和氯化銪水溶液合成的，以多晶固體的形式沉淀。超聲波確保更好地混合溶液，減緩顆粒的生長，防止微粒聚集，并導(dǎo)致單個(gè)微粒的形成。

科學(xué)家們合成了各種大小的粒子。平均粒徑可以等于 8 nm 至數(shù)百微米。今天，報(bào)道的對苯二甲酸銪(III)四水合物(Eu2bdc3·4H2O)金屬有機(jī)骨架納米粒子是最小的納米級稀土基MOF晶體。

'我們沒想到試劑濃度的兩倍降低會導(dǎo)致幾個(gè)訂單的尺寸減少。據(jù)推測，這種影響可能是由于銪-對苯二甲酸酯 1:1 配合物造成的。這可以加速顆粒的生長過程。早些時(shí)候，科學(xué)家們可以合成等于 40 nm 甚至更大的納米級對苯二甲酸酯顆粒。我們設(shè)法合成了尺寸小五倍的粒子，”該研究負(fù)責(zé)人、圣彼得堡大學(xué)激光化學(xué)系副教授和化學(xué)博士安德烈·梅列申科說。

所開發(fā)的合成納米顆粒的方法可以對納米技術(shù)和配位化學(xué)做出積極貢獻(xiàn)。通過使用這種方法，我們可以從其他 MOF 合成納米粒子。實(shí)驗(yàn)還報(bào)道了重金屬離子的選擇性發(fā)光猝滅。因此，合成的納米粒子可以用作傳感器來檢測水中的重金屬離子。

'這一發(fā)現(xiàn)有可能開發(fā)出有效的傳感器來監(jiān)測飲用水中的重金屬離子。我們的發(fā)光 MOF 對重金屬離子的檢測限顯著降低。這篇文章的合著者、圣彼得堡大學(xué)化學(xué)系學(xué)生 Viktor Nosov 說，這將確保更準(zhǔn)確地測量水中的污染物，即使?jié)舛群艿汀?/p>

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