王子昂, 曹利星, 邵盼, 朱梦宇, 刘恩宁, 梁爽, 邢杨, 狄玲, 杨占旭

应用化学 2022, 39 (10): 1617-1626. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.210564

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将咔唑基团引入有机配体并利用2步法合成了室温下具有磷光发射的新型铱（Ⅲ）配合物Ir（ppyCz）₃。随后，以Ir（ppyCz）₃为发光探针用于开发1，3-二硝基苯等6种常见硝基芳烃的高效发光检测方案。研究表明，Ir（ppyCz）₃对1，3-二硝基苯具有最高的检测效率，猝灭常数K_SV为（26.38±1.05） L/mmol，最低检测限为2.50 × 10^-6 mmol/L。密度泛函理论计算及光谱交叠实验表明，Ir（ppyCz）₃对硝基芳烃的发光检测机理为电子转移机理。硝基芳烃轨道权重福井函数的顺序与Ir（ppyCz）₃对硝基芳烃的检测效率顺序相符。

利用Stern-Volmer两态公式（式（1））和图5的发光检测数据，绘制了Ir（ppyCz） ₃检测硝基芳烃的Stern-Volmer曲线（图8），拟合数据详见表1。结果表明，Ir（ppyCz） ₃对4-NT、1，3-DNB、3-NPM、NTF、Br-FNB及Cl-NTF的发光检测效率（ K _SV）分别为（19.76±1.26）、（26.38±1.05）、（2.66±0.07）、（2.41±0.06）、（2.33±0.09）和（2.26±0.10） L/mmol，即发光检测效率顺序为1，3-DNB>4-NT>3-NPM>NTF>Br-FNB>Cl-NTF，Ir（ppyCz） ₃对1，3-DNB具有最高的发光检测效率；相应的 f _a值分别为0.984、0.981、0.975、0.970、0.971及0.970，均大于等于0.970，说明Stern-Volmer曲线具有较好的线性相关。根据Eqn.2，计算得到Ir（ppyCz） ₃对4-NT、1，3-DNB、3-NPM、NTF、Br-FNB及Cl-NTF的最低检测限分别为3.34×10-6、2.50×10-6、2.48×10-5、2.74×10-5、2.83×10-5及2.92×10-5 mmol/L，即Ir（ppyCz） ₃对1，3-DNB具有最低的检测限。在10.0 μmol加入量下，1，3-DNB可使Ir（ppyCz） ₃的发光猝灭达97.0%；相同条件下，Ir（ppy） ₃的发光猝灭仅达73.7%。因此，Ir（ppyCz） ₃对硝基芳烃的发光检测性能高于Ir（ppy） ₃（辅助材料图S3）。