Page 48 - 《精细化工》2020年第4期

第 37 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.37, No.4
202 0 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2020

功能材料
富电子 LMOFs 对有机农药的高效荧光检测

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邢 杨，王 浩，黄 丽，祝鹏博，王晓宁，狄 玲 ，李法云
（辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部，辽宁 抚顺 113001）

摘要：以三嗪环富电子配体及 Zn(Ⅱ)离子构筑的 2 例类分子筛拓扑结构的发光金属有机框架 LMOF-1 及 LMOF-2
作为荧光探针检测有机农药氟乐灵及除草醚。经荧光淬灭实验及密度泛函理论计算证实，LMOF-1 及 LMOF-2
对氟乐灵的检测机理同时包含电荷转移机理及荧光共振能量转移机理；而 LMOF-1 及 LMOF-2 对除草醚的检测
机理主要为电荷转移机理。LMOF-1 对氟乐灵的检测限可低至 5.54 μmol/L，检测效率可达（2.595±0.488） L/μmol。
关键词：金属有机框架；荧光检测；有机农药；功能材料
中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 04-0682-07

High efficiency fluorescent detection of organic pesticides
by electron-rich LMOFs

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XING Yang, WANG Hao, HUANG Li, ZHU Pengbo, WANG Xiaoning, DI Ling , LI Fayun
（College of Chemistry, Chemical Engineering, and Environmental Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun
113001, Liaoning, China）

Abstract: Two zeolite-topology luminescent metal-organic frameworks LMOF-1 and LMOF-2 as
fluorescent probes for detection of carcinogenic organic pesticidestrifluralin and nitrofen were constructed
using electron-rich triazine ring ligand and Zn (Ⅱ) ion. The fluorescent quenching experiments and density
functional theory calculations showed that the detection mechanism of LMOF-1 and LMOF-2 for trifluralin
included both charge transfer mechanism and fluorescence resonance energy transfer mechanism. While the
detection mechanism of LMOF-1 and LMOF-2 for nitrofen was mainly assigned to charge transfer
mechanism. The detection limit of LMOF-1 for trifluralin could be as low as 5.54 μmol/L with a detection
efficiency up to (2.595±0.488) L/μmol.
Key words: metal-organic frameworks; fluorescent detection; organic pesticides; functional materials

随着现代农业快速发展，农药的大量施用已造 frameworks，LMOFs）因其配体的可设计性以及金
成土壤、水体、大气的污染并对人类健康造成严重 属的多样性，使其具备高比表面积、永久孔隙率及
危害。因此，实现对农药快速、高效地检测已成为 优异的发光性能等优点 [7-8] 。目前，LMOFs 在光致
分析化学、环境监测等领域的热点研究课题 [1-2] 。目 发光 [9-10] 、生物医学 [11-12] 、化学传感器 [13-15] 等研究
[3]
前，对农药的检测方法包括：循环伏安法 、毛细 领域有广泛的应用。作为发光探针，LMOFs 可通过
[4]
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管电泳法 、气相色谱法 等。这些检测方法测试仪 其与分析物之间的特定相互作用，改变自身的发光
器昂贵、样品准备操作繁琐、检测耗时长。与上述 性质，从而实现对后者的检测 [16] 。区别于其他类型
检测方法相比，发光检测方法具有操作简便、检测 的荧光探针，LMOFs 与分析物之间的主-客体相互
[6]
灵敏度高、响应速度快、检测效率高等优点 。 作用会造成分析物的预浓缩，因而，基于 LMOFs
发光金属有机框架（Luminescent metal-organic 的发光检测通常具有较低检测限及高效的发光检测

收稿日期：2019-08-29; 定用日期：2019-10-28; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190823
基金项目：辽宁省教育厅科研项目（L2019039，L2017LQN007）；辽宁石油化工大学科研启动基金（2016XJJ-099，2017XJJ-001）；大
学生创新创业训练项目（201910148119，201810148041，201810148083）
作者简介：邢 杨（1984—），男，博士，讲师，E-mail：xingyang@lnpu.edu.cn。联系人：狄 玲（1984—），女，博士，讲师，E-mail：
diling@lnpu.edu.cn；李法云（1969—），男，博士，教授，E-mail：flilnpu@163.com。