含萘二磺酸类配体单核Cd(Ⅱ)配合物传感器对Fe^(3+)的高选择性检测OA

在溶剂热条件下,以四水合硝酸镉为金属源,1,5-萘二磺酸根(1,5-NDA^(2-))和咪唑(Im)为主、辅配体,合成了一个具有稳定荧光性质的新型镉配合物Cd(C_(3)H_(4)N_(2))_(4)(C_(10)H_(6)O_(6)S_(2))_(2)[简写为Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)].采用X射线单晶衍射和热重分析对其进行了表征.X射线单晶衍射结果表明,配合物晶体属于单斜晶系的C1c1空间群,中心离子Cd(Ⅱ)位于六配位畸变的八面体结构中;热重分析结果表明,配合物具有良好的热稳定性.对Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)的荧光性能进行了考察,固态荧光光谱显示配合物具有较好的荧光性,其荧光发射主要来自配体的π-π*跃迁.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)对配合物激发态下的轨道贡献进行了计算.荧光猝灭实验结果表明,Fe^(3+)对配合物的荧光强度具有明显的猝灭作用,配合物对Fe^(3+)的检出限为0.46μmol/L.采用多技术联用的方式推测了Fe^(3+)对Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)可能的荧光猝灭机理.紫外-可见吸收测试结果表明,Fe^(3+)与Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)之间发生能量共振转移(FRET);粉末X射线衍射、红外光谱、电感耦合等离子体质谱、能量色散光谱和X射线光电子能谱表征结果表明,Fe^(3+)与Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)上的N原子之间存在相互作用.综上所述,Fe^(3+)对Cd(Im)_(4)(1,5-NDA)_(2)的荧光猝灭机理为Fe^(3+)与配合物之间的FRET及Fe^(3+)与配合物上N原子发生相互作用的双路径协同猝灭.