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同济大学闫冰《AFM》发光 Eu(III)功能化HOF水凝胶膜的简易制造：喹诺酮类荧光传感器和防伪平台

摘要

基于发光氢键有机骨架（HOF）的薄膜已成为光学应用中最出色的材料之一，因此，开发简便的合成方法并建立基于 HOF 的发光材料的多功能应用至关重要。最近，同济大学闫冰教授团队成功制备了双发射 Eu³⁺功能化的HOF水凝胶薄膜 (1)。1在关闭紫外灯时发出蓝绿色长余辉，长余辉寿命达到1.99 s。1对氧氟沙星和氟甲喹的选择性好、灵敏度高、检出限低，对氧氟沙星和氟甲喹的检测符合色度和比值模式。

深入研究了1对氧氟沙星和氟甲喹的荧光响应机制，进一步利用这些机制构建了一个具有高安全性的防伪平台。基于薄膜的防伪平台可以根据不同的荧光响应按需进行信息加密，还可以通过控制长余辉强度和激发光来获取特定信息。该研究不仅提供了制备双发射 Eu³⁺功能化 HOF 基水凝胶薄膜的代表性案例，而且为 HOF 基薄膜作为多功能智能发光材料开辟了可能性。相关论文以题为Facile Fabrication of Luminescent Eu(III) Functionalized HOF Hydrogel Film with Multifunctionailities: Quinolones Fluorescent Sensor and Anticounterfeiting Platform发表在《Advanced Functional Materials》上。
主图混合材料的特性

图1 a) 照片 1。b) MA-IPA（蓝线）和 1（红线）的实验 PXRD 图和模拟 PXRD 图（黑线）。c,d) 1.e,f) 1 中 N 和 Eu 元素的 EDX 映射图像的 SEM 图片g) Eu(NO3)3·6H2O 中 Eu 3d 电子的 XPS 光谱和 1. h) O 1s 的 XPS 光谱在 Eu(NO3)3·6H2O、MA-IPA@SA 薄膜和 1.
荧光PL特性

图2 a) 1 的发射光谱。b) 1 的 488 nm 发射峰的 RTP 衰减寿命。c) 各种 QL 溶液中 1 的 T1→S0 发射直方图。d) 在各种 QL 解决方案中 1 的 5D0→7F0 发射的直方图。e) 在 310 nm 紫外灯下从各种溶液中取出 1 的照片。
OF和传感机构的传感性能

图3 a) MA-IPA in 1对OF的荧光响应示意图。b) 发射从 OF 溶液中取出的 1 的照片，浓度从 10-9 增加到 10-3 m。c) MA-IPA in 1对OF机制的荧光响应示意图（ISC：系统间交叉）
FQ和传感机制的传感性能

图4 a) 从不同浓度的 FQ 溶液 (10^-9–10^-3 m) 中取出的 1 的发射光谱 (λ_ex=310 nm)。b) 593 nm (5D0→7F1) 和 616 nm (5D0→7F2) nm 峰值的发射强度比对 FQ 浓度的依赖性 (λ_ex=310 nm)。c) 发射从 FQ 溶液中取出的 1 的照片，浓度从 10-9 增加到 10-3 m。
在信息加解密中的应用

图5 a) 基于1和1-OF的薄膜防伪阵列，展示了“8”和“6”加解密过程。b) 基于1和1-OF的薄膜防伪阵列，显示了“YES”和“NOT”加解密和解码过程。

图6 a) 基于含 1、OF-和 FQ 的水凝胶的薄膜防伪平台，通过分子扩散过程显示“TJ”加密过程。b) 基于图1的薄膜防伪平台，展示了“TJ”解密过程（λ_ex=310 nm）和“T”二次解密过程（λ_ex=365 nm）。c) 基于1的薄膜防伪平台，展示了“福”解密过程（λ_ex=310 nm）和“畐”二次解密过程（λ_ex=365 nm）。

总结

该团队基于简便的合成策略制造了双发射 Eu@MA-IPA@SA 薄膜 (1)。色度和比率荧光传感模式、高选择性、高灵敏度和1对 OF 和 FQ 的低 DL 表明双发射1是用于药物检测的出色荧光传感器。1对OF和FQ的荧光响应机制不仅被深入探索，还被用来建立一个优秀的光学防伪平台，用于信息加解密。通过控制长余辉强度和激发光，可以按需获取特定信息。该工作为制备双发射 Eu³⁺功能化 HOF 基水凝胶薄膜提供了一种简单可行的方法，为下一代 HOF 基发光薄膜的实际光学应用拓宽了道路。

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