化学家合成最小的纳米粒子来检测水中的重金属离子

圣彼得堡大学、天狼星科技大学和圣彼得堡学术大学的科学家们合成了最小的纳米级金属有机骨架来检测水中的重金属离子。实验的结果和结果以及晶体特性的描述发表在纳米材料上。

金属有机聚合物或金属有机框架 (MOF) 是由金属离子通过有机分子(即有机连接体)相互连接而成的晶体。不同浓度的金属离子和有机连接体可用于合成具有不同结构和性质的材料。MOF 广泛用于设计电化学传感器，作为化学工业中的反应催化剂或推进剂添加剂。

一些 MOF 是发光 MOF。它们发出由紫外线、电磁场或其他干扰引起的光。发光 MOF 被积极用作 LED 组件和发光温度计。此外，它们还用于诊断癌症。发光 MOF 也用作污染物的发光传感器。

圣彼得堡大学的化学家通过超声波辅助湿化学法合成了最小的纳米级晶体。它们是通过使用超声波辅助湿化学法缓慢混合对苯二甲酸钠和氯化铕水溶液合成的，以多晶固体的形式沉淀。超声波确保更好地混合溶液，减缓颗粒的生长，防止微粒聚集，并导致单个微粒的形成。

科学家们合成了各种大小的粒子。平均粒径可以等于 8 nm 至数百微米。今天，报道的对苯二甲酸铕(III)四水合物(Eu2bdc3·4H2O)金属有机骨架纳米粒子是最小的纳米级稀土基MOF晶体。

'我们没想到试剂浓度的两倍降低会导致几个订单的尺寸减少。据推测，这种影响可能是由于铕-对苯二甲酸酯 1:1 配合物造成的。这可以加速颗粒的生长过程。早些时候，科学家们可以合成等于 40 nm 甚至更大的纳米级对苯二甲酸酯颗粒。我们设法合成了尺寸小五倍的粒子，”该研究负责人、圣彼得堡大学激光化学系副教授和化学博士安德烈·梅列申科说。

所开发的合成纳米颗粒的方法可以对纳米技术和配位化学做出积极贡献。通过使用这种方法，我们可以从其他 MOF 合成纳米粒子。实验还报道了重金属离子的选择性发光猝灭。因此，合成的纳米粒子可以用作传感器来检测水中的重金属离子。

'这一发现有可能开发出有效的传感器来监测饮用水中的重金属离子。我们的发光 MOF 对重金属离子的检测限显着降低。这篇文章的合著者、圣彼得堡大学化学系学生 Viktor Nosov 说，这将确保更准确地测量水中的污染物，即使浓度很低。

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