Efficient and selective sensing of Cu2+ and UO22+ by a europium metal-organic framework

化学 发光 检出限 金属有机骨架 无机化学 铀酰 猝灭(荧光) 定性无机分析 水溶液中的金属离子 离子 荧光 光化学 吸附 物理化学 有机化学 色谱法 物理 量子力学 光电子学
作者
Wei Liu,Peng Wang,Liping Song,Mark A. Silver,Jian Xie,Linmeng Zhang,Lanhua Chen,Juan Diwu,Zhifang Chai,Shuao Wang
出处
期刊:Talanta [Elsevier BV]
卷期号:196: 515-522 被引量:75
标识
DOI:10.1016/j.talanta.2018.12.088
摘要

We report here the investigation of using a luminescent europium organic framework, [Eu2(MTBC)(OH)2(DMF)3(H2O)4]·2DMF·7H2O (denoted as compound 1), for detecting of both Cu2+ and UO22+ with high sensitivity. Based on the spectroscopy analysis, compound 1 could selectively respond to Cu2+ and UO22+ ions among other selected monovalent, divalent, trivalent metal cations based on a turn-off mechanism. The detection limit of compound 1 towards Cu2+ ion was as low as 17.2 μg/L, which is much lower than the maximum tolerable concentration of Cu2+ in drinking water (2 mg/L) defined by United States Environmental Protection Agency. On the other hand, the detection limit towards UO22+ ions is 309.2 μg/L, which could be used for detecting uranium in relative severely contaminated areas. The concentration-dependent luminescence intensity evolution process could be fully understood by the absorption kinetics and isotherm investigations. Furthermore, the quenching mechanism was elucidated by the UV-vis, excitation, luminescence, and lifetime studies. Compound 1, as the first MOF based luminescence probe for both Cu2+ and UO22+ ions, provides insight into developing MOF-based multifunctional sensors for both nonradioactive and radioactive elements.
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