Fordelen ved 2D metal-organiske ramme-nanoark i sanseapplikationer

I de seneste år, fluorescerende metal-organiske rammer (MOF'er) er blevet demonstreret som en lovende strategi til konstruktion af sensorer. Imidlertid, de fleste af forskningsundersøgelserne af fluorescerende MOF-sensorer har fokuseret på design og syntese af tredimensionelle (3D) MOF-krystaller i størrelsesordenen mikrometer og har ikke udøvet den bedste detektionsydelse af MOF-strukturer. Todimensionelle (2D) MOF nanoark har potentialet til at bryde begrænsningerne for 3D MOF'er i følsomhed, reaktionshastighed osv. på grund af den ultratynde morfologi, større specifikt overfladeareal og mere udsatte aktive steder.

I en undersøgelse offentliggjort i Dalton-transaktioner , et hold ledet af prof. Xu Weihong fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) rapporterede en sammenlignende undersøgelse om detektionsydelsen af ​​fluorescerende 2D metal-organiske rammestrukturer (MOF) nanoark og 3D voluminøse MOF'er , fremhæver fordelene ved 2D-versioner.

I dette arbejde, fluorescerende 2D NH ₂ -MIL-53(Al) nanoark blev udviklet som en fluoriddetektionssensor. Ved at sammenligne det med en 3D bulk modstykke, forskerne fandt, at den udviste fremragende fluorescensstabilitet, og høj selektivitet over for fluorid i vand gennem den fluorescens-forstærkede føleadfærd.

"Reaktionshastigheden for nanoarkene var så kort som 10 sekunder, " sagde prof. Xu, "detektionsgrænsen var lavere, og lineære detektionsområder mod fluorid var bredere. Alle præstationer var bedre end deres store modpart."

Derudover en følemekanisme blev undersøgt baseret på transformationen af ​​NH ₂ -MIL-53(Al) rammeværk, der inducerede frigivelsen af ​​fluorescerende ligander, hvilket resulterede i en exceptionelt forbedret fluorescens.