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Jun 17, 2023

Polímero de coordinación de Cd luminiscente a base de tiazol como dual

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 269 (2023) Cite este artículo 1021 Accesos 2 Citas Detalles de métricas Una nueva estructura orgánica metálica de cadmio altamente fluorescente, [Cd (DPTTZ) (OBA)]

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 269 (2023) Citar este artículo

1021 Accesos

2 citas

Detalles de métricas

Un nuevo marco orgánico metálico de cadmio altamente fluorescente, [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3), sintetizado mediante el uso de dos conectores 2, 5-di (piridina-4-il) tiazolo [5, 4-d] tiazol (DPTTZ) y 4, 4′-oxibis (ácido benzoico) (OBA) simultáneamente, que exhibe una estructura bidimensional. Las características de este Cd-MOF se investigaron mediante difracción de rayos X de monocristal, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, análisis elemental, difracción de rayos X en polvo y análisis de termogravimetría. El IUST-3 exhibe una excelente propiedad de luminiscencia y buena estabilidad en el agua. Los experimentos luminiscentes indican que el IUST-3 tiene una notable sensibilidad y selectividad para la detección de 4-nitroanilina (4-NA) y anión CrO42− con KSV = 1,03 × 105 M-1 (4-NA) y KSV = 2,93 × 104 M-1 (CrO42−) y límite inferior de detección 0,52 µM (4-NA) y 1,37 µM (CrO42−). Además, en este artículo se exploró el posible mecanismo de extinción de la fluorescencia.

La detección y detección de la contaminación en el medio acuático son esenciales para la conservación del medio ambiente y la seguridad de la vida. Las aguas residuales generadas por diversos procesos industriales como aleación, galvanoplastia, inhibición de la corrosión, estampación, teñido de textiles, etc., contienen cromo y sus derivados1,2,3,4. El compuesto de cromo hexavalente, anión CrO42, es muy peligroso para la salud humana y puede provocar graves efectos adversos para la salud, como daño renal, irritación de la piel, carcinoma de pulmón, reacciones alérgicas, etc.5,6,7. Además, la 4-nitroanilina, un conocido compuesto explosivo, como intermediario esencial en la síntesis de pesticidas, colorantes, fotoestabilizadores, antioxidantes y productos farmacéuticos, se ha convertido en una grave fuente de contaminación del suelo, las aguas subterráneas y los sedimentos8,9,10 . Por tanto, potencialmente provocan algunas enfermedades graves, como cáncer, coma, anemia, metahemoglobinemia, etc.11,12,13. Por lo tanto, la expansión de métodos extremadamente eficientes para detectar sustancias peligrosas en el medio acuático se ha vuelto cada vez más necesaria y ha atraído una considerable atención de la investigación14,15,16,17.

Las estructuras metal-orgánicas (MOF), también conocidas como polímeros de coordinación porosos (PCP), son un tipo fascinante de materiales sensoriales autoensamblados por iones/agrupaciones metálicas y ligandos/enlazadores de puentes orgánicos a través de enlaces de coordinación, que incorporan los méritos inherentes de la estructura. Materiales inorgánicos rígidos y materiales orgánicos flexibles. En el ámbito de las estructuras organometálicas, los MOF luminiscentes (LMOF) han atraído una enorme atención en las últimas dos décadas tanto por parte de investigadores científicos como de ingenieros industriales18.

El material adecuado para su uso como sensores químicos se puede dividir en varias clases según el tipo de característica que genera una señal de detección. En el caso de sensores ópticos, la detección se consigue mediante un cambio de color, fluorescencia o dicroísmo circular del elemento sensor. Las técnicas analíticas basadas en luminiscencia debido a la alta eficiencia con la que la luz puede conducir a la detección de una sola molécula y los recientes avances en tecnologías ópticas y de detectores han atraído una atención significativa. Entre los múltiples materiales luminiscentes, los LMOF aparecen recientemente como posibles sensores químicos debido a su luminiscencia fácilmente inducida, diversas ventajas en los ingredientes estructurales y funcionales y diversos mecanismos de detección19,20,21,22,23.

La incorporación de un tiazolo[5,4-d]tiazol aromático bicíclico como un tipo importante de compuesto heterocíclico multifuncional en la estructura podría conducir a LMOF con posibles propiedades sensoriales24,25,26. Con esta idea en mente, hemos diseñado un nuevo MOF, [Cd (DPTTZ) (OBA)] (IUST-3), que contiene una unidad de tiazolo[5,4-d]tiazol como una estructura organometálica luminiscente. El IUST-3 muestra grandes propiedades fluorescentes debido a que tiene catión Cd(II) con configuración electrónica d10 y el fuerte efecto conjugado π del ligando 2, 5-di (piridin-4-il) tiazolo [5, 4-d] tiazol. . En este trabajo, informamos la síntesis y estructura cristalina del IUST-3, y también la detección selectiva de 4-nitroanilina (4-NA) y anión cromato (CrO42-) en solución acuosa a temperatura ambiente por el IUST- 3.

Todos los reactivos de partida se adquirieron de proveedores comerciales y se utilizaron sin purificación adicional. El compuesto 2, 5-di (piridin-4-il) tiazolo [5, 4-d] tiazol (DPTTZ) como ligando se sintetizó como se informa en la literatura27. Los espectros infrarrojos se registraron en el rango de 400 a 4000 cm −1 con un espectrómetro Shimaduz FT-IR-8400 a partir de muestras en gránulos de KBr. Los análisis elementales (CHNS) se realizaron utilizando un analizador elemental CHNS Thermo Finnigan Flash 1112 serie. Las mediciones de difracción de rayos X en polvo se realizaron utilizando un difractómetro Philips X'pert. El análisis termogravimétrico (TGA) se realizó con un termogravímetro Perkin Elmer Pyris 1 en una atmósfera de argón (Ar) en el rango de 50 a 800 °C con una velocidad de rampa de 10 °C min-1. Los espectros fluorescentes se registraron en un espectrómetro de fluorescencia PerkinElmer LS45.

La recopilación de datos de rayos X de monocristal para el IUST-3 se realizó a 296 K utilizando radiación Mo Kα (λ = 0,71073 Å). Los detalles informáticos incluyen Recopilación de datos: Programa MAR345 dtb (1.24–4, 2013); refinamiento celular: paquete de software Automar (3.3a, 2015); reducción de datos: paquete de software Automar (3.3a, 2015); programa(s) utilizado(s) para resolver la estructura: SHELXT 2018/2 (Sheldrick, 2018); programa(s) utilizado(s) para perfeccionar la estructura: SHELXL2016/6 (Sheldrick, 2016); gráficos moleculares: DIAMOND (Brandeburgo, 1999); Software utilizado para preparar material para publicación: PLATON (2018). La Tabla S1 resumió los datos de difracción de rayos X de un solo cristal y el refinamiento de la estructura para el IUST-3.

Se disolvieron Cd(NO3)2·4H2O (0,21 g, 0,67 mmol), DPTZTZ (0,10 g, 0,34 mmol) y ácido 4,4′-oxibis(benzoico) (OBA) (0,17 g, 0,67 mmol) en 50 ml de DMF y luego la solución se colocó en un vial de vidrio de 80 ml. La mezcla se calentó a 95 °C durante 72 h. Después de un enfriamiento lento hasta temperatura ambiente, se formaron monocristales amarillos que se recogieron mediante filtración y luego se lavaron con DMF caliente varias veces. Rendimiento: 52% (basado en DPTTZ). Análisis elemental (%), Cal. para C28H16CdN4O5S2: C, 50,57; H, 2,43; norte, 8,43; S, 9,64, encontrado: C, 51,02; H, 2,86; norte, 8,84; S, 9,13. IR (KBr, cm-1): 3422(m), 3058(m), 2924(m), 2853(w), 1676(s), 1596(s), 1540(m), 1500(m), 1392 (s), 1240(s), 1159(s), 1093(m), 1064(s), 1011(s), 880(s), 833(m), 783(s), 702(s), 660 (s), 618(s), 506(s), 411(m).

Las propiedades de fotoluminiscencia del IUST-3 se investigaron en suspensiones de H2O a temperatura ambiente. Estas suspensiones se prepararon agregando 1 mg del polvo de IUST-3 en 10 ml de H2O y se dispersaron bajo irradiación ultrasónica de 20 minutos (60 W) antes de la prueba.

Para la selectividad, se agregaron anión CrO42− y 4-NA (1 × 10−3 M, 100 μM) a 2 ml de la suspensión IUST-3, que contenía diferentes aniones y compuestos aromáticos (1 × 10−3 M, 100 μM). respectivamente. Luego, después de 1 minuto, se midieron los espectros de fluorescencia tras la excitación a 380 nm.

En el experimento de titulación de fluorescencia, se agregaron 2 ml de la suspensión IUST-3 a una celda de cuarzo y se registraron los espectros de fotoluminiscencia (excitaciones a 380 nm) después de cada adición incremental de 20 µl y 10 µl de solución de analito (1 × 10- 3 M) para el anión CrO42− y 4-NA, respectivamente.

El IUST-3 está compuesto por nodos metálicos Cd(II) unidos por enlazadores DPTTZ y OBA y representa una estructura 2D, que cristaliza en el sistema cristalino triclínico con el grupo espacial \(P\overline{1 }\). La unidad asimétrica del IUST-3 consta de un centro Cd (II), un ligando DPTZTZ y un ligando OBA. El átomo de Cd (II) del IUST-3 tiene seis coordinaciones y muestra un entorno de coordinación octaédrico distorsionado por dos átomos de nitrógeno de dos 2, 5-di (piridin-4-il) tiazolo [5, 4-d] tiazol diferentes ( DPTTZ) ligandos y cuatro átomos de oxígeno de dos ligandos diferentes de 4,4′-oxibis(ácido benzoico) (OBA). Cuatro átomos de oxígeno de los ligandos OBA junto con el ion Cd (II) central forman el plano ecuatorial y dos átomos de nitrógeno de los ligandos DPTZTZ ocupan las posiciones axiales (Fig. 1a). Las longitudes de los enlaces Cd-N son 2,351(5) Å y 2,371(4) Å, y las distancias de los enlaces Cd-O están en el rango de 2,270(5) a 2,403(4) Å. Los ángulos O – Cd – O y N – Cd – O están en el rango de 54,72 (14) –147,38 (14) ° y 84,61 (16) –96,49 (16) °, respectivamente. Los dos iones Cd(II) cristalográficamente independientes también forman una unidad de construcción secundaria (SBU) dimérica Cd2(μ-OCO)2. Las SBU diméricas adyacentes están unidas además por ligandos OBA, cuyos grupos carboxilo adoptan el modo mixto de puente μ1-η1:η1-bidentado y μ2-η1:η1-bismonodentado (Fig. 2), proporcionando una doble cadena 1D {Cd2(OBA). )2}n a lo largo del plano ac (Fig. 1b). Además, las cadenas dobles adyacentes se expanden mediante ligandos DPTTZ para construir una lámina 2D a lo largo del plano bc (Fig. 1c).

(a) Vista del entorno de coordinación de los iones Cd(II) en el IUST-3; Códigos de simetría: (i) − x, − y + 2, − z; (ii) − x, − y + 2, − z + 1; (iii) x − 1, y + 1, z; (iv) x + 1, y - 1, z, (b) doble cadena 1D de iones Cd (II) y ligandos OBA, (c) estructura de capas con pilares 2D del IUST-3.

Modos de coordinación de los ligandos DPTTZ y OBA en el IUST-3.

Para confirmar la pureza de la fase del IUST-3, se llevó a cabo la difracción de rayos X en polvo (PXRD). El resultado mostró que el patrón PXRD del IUST-3 sintetizado concuerda bien con el patrón simulado a partir de sus datos cristalinos. Considerando la aplicación práctica del IUST-3 como sensor para la detección de aniones y compuestos aromáticos en medios acuosos, se estudió más a fondo la estabilidad del agua del IUST-3. Los resultados del PXRD antes y después del proceso de inmersión en agua revelaron que el IUST-3 permanece constante después del proceso de inmersión (Fig. S1).

La Figura S2 muestra el espectro FT-IR del IUST-3. Los grupos dicarboxilato de ligandos 4,4′-oxibis (ácido benzoico) muestran bandas de absorción características a 1540 cm-1 y 1443 cm-1 para asimétricos y simétricos, respectivamente28. Como todos los grupos carboxilo de los ligandos 4,4′-oxibis (ácido benzoico) en la reacción con iones Cd se han desprotonado, no hay banda de absorción a 1700 cm-1 para los grupos carboxilato protonados. El pico a 1675 cm-1 se atribuye al grupo carbonilo de las moléculas de DMF29. La banda en los 3425 cm-1 probablemente se atribuye a la presencia de agua en la matriz de KBr. La banda de absorción relativamente débil a 3056 cm-1 resulta de los modos C-H que involucran anillos aromáticos.

La curva TGA muestra que el IUST-3 es térmicamente estable bajo una corriente de Ar hasta 340 °C (Fig. S3). El IUST-3 demuestra un proceso de pérdida de peso en una etapa, pérdida de ligandos mixtos desde 340 °C, que fue la principal pérdida térmica del 55,2%. El peso restante puede atribuirse a la formación de óxido de cadmio, sulfuro de cadmio, sulfato de cadmio o una mezcla de estos compuestos.

Los compuestos aromáticos (AC) son una clase de contaminantes orgánicos indeseables con un anillo de benceno en aguas residuales y pueden provocar la extinción de la fluorescencia en MOF luminiscentes porosos debido a la transferencia de electrones o energía30,31,32. Teniendo en cuenta las excelentes propiedades de luminiscencia del IUST-3 en solución acuosa, se ha investigado la capacidad del IUST-3 para detectar compuestos aromáticos en medios acuosos mediante detección luminiscente. Por lo tanto, se seleccionaron una diversidad de compuestos aromáticos con y sin grupos nitro, incluidos 2-nitrofenol (2-NPh), 4-nitrofenol (4-NPh), 4-nitroanilina (4-NA), 4-nitrotolueno (4-NT). , nitrobenceno (NB), benceno (B), tolueno (T), fenol (Ph), bromobenceno (BB), clorobenceno (CB), 4-clorofenol (4-CPh). La determinación cuantitativa de la sensibilización del comportamiento de extinción se realizó mediante la adición de compuestos aromáticos (1 × 10−3 M, 100 µL) a la suspensión del IUST-3 (dispersando 1 mg de IUST-3 en 10 ml de H2O) y Se registraron las intensidades de luminiscencia. Los datos de emisión de fluorescencia se recogieron a λex = 380 nm y longitudes de onda de emisión a 400 ~ 550 nm. Como se muestra en la Fig. 3a, entre los compuestos aromáticos, la 4-nitroanilina muestra el mayor efecto de extinción sobre la luminiscencia del IUST-3. La intensidad de la fotoluminiscencia del IUST-3 disminuyó más del 98% con solo la adición de 110 μL de solución de 4-NA y el orden de eficiencia de extinción para diferentes compuestos aromáticos fue el siguiente: 4-NA > B > T > 4- CPh > BB > Ph > NB > 2-NPh > 4-NPh > CB > 4-NT.

(a) La comparación de la intensidad de extinción de la fluorescencia del IUST-3 (1 mg) en agua (2 ml) entre los compuestos aromáticos (1 mM, 100 µl), (b) Espectros de fotoluminiscencia del IUST-3 con adición gradual de 4-NA (1 mM, adición de 10 µL cada vez), (c) Gráfico de Stern-Volmer de I0/I versus concentración de 4-NA en la suspensión acuosa de IUST-3 (insertar: vista ampliada de un área seleccionada), ( d) Detección selectiva de 4-NA en el IUST-3 en presencia de diferentes compuestos aromáticos en agua.

Se llevó a cabo un experimento de titulación de fluorescencia con la adición gradual de 4-NA (1 × 10-3 M, adición de 10 µl cada vez). A medida que el 4-NA aumentó gradualmente, la intensidad de luminiscencia del IUST-3 a 452 nm disminuyó gradualmente (Fig. 3b). El grado de extinción se puede medir cuantitativamente mediante KSV (constante del efecto de extinción) utilizando la ecuación de Stern-Volmer: I0/I = 1 + KSV [M], donde I0 e I son las intensidades de fluorescencia antes y después de las adiciones del analito, respectivamente. y [M] es la concentración molar del analito. La curva de Stern-Volmer para 4-NA es lineal en concentraciones bajas. Sin embargo, con el aumento de la concentración, la curva se desvía de la linealidad, lo que puede explicarse por un proceso de transferencia de energía o autoabsorción33. Como se muestra en la Fig. 3c, la constante de extinción KSV del IUST-3 para 4-NA se calculó en 1,03 × 105 M-1 en función de la parte lineal, que se encuentra en un nivel relativamente alto que otros LMOF para detectar 4- NA (Tabla S2). Los resultados anteriores proponen que el IUST-3 puede actuar como sensor de 4-NA en soluciones acuosas con alta sensibilidad. El límite de detección (LOD) se calculó según la ecuación LOD = 3σ/k, donde σ representa la desviación estándar de una muestra en blanco y k se define como la pendiente del gráfico de calibración lineal. El LOD del IUST-3 para 4-NA es 0,52 µM, que se encuentra entre los límites de detección más bajos informados para los LMOF (Tabla S2). El comportamiento competitivo para la detección selectiva de 4-NA por parte del IUST-3 sobre los otros analitos se llevó a cabo registrando los espectros de luminiscencia de suspensiones acuosas del IUST-3 en presencia de 4-NA y diferentes compuestos aromáticos interferentes, donde después Se añadió la adición de (100 µL, 1 × 10−3 M) del analito respectivo, (100 µL, 1 × 10−3 M) de 4-NA (Fig. 3d). El fenómeno de extinción de 4-NA en el IUST-3 no cambia incluso en presencia de diferentes compuestos aromáticos agregados, lo que demuestra que el IUST-3 puede considerarse como una sonda luminiscente potencial para detectar 4-NA entre los diferentes compuestos aromáticos mencionados anteriormente. compuestos.

El motivo de la extinción de la luminiscencia causada por el 4-NA se analiza a continuación: el colapso de la estructura, la transferencia de electrones fotoinducida (PET) y la transferencia de energía de resonancia (RET). Se midió el patrón PXRD del IUST-3 después de detectar 4-NA, que es similar al inicial (Fig. S4), lo que sugiere que la reducción de la intensidad de la fluorescencia del IUST-3 no se debió a la descomposición de la estructura estructural. En el proceso PET, el LUMO del ligando fluorescente debe tener mayor energía en comparación con el LUMO de los analitos aceptores. La banda de conducción del ligando DPTTZ (LUMO = -2,665 eV) se encuentra a mayor energía que la LUMO de 4-NA (LUMO = − 2,816 eV), lo que demuestra que el proceso PET es la razón de la reducción de la intensidad de la fluorescencia, pero podría no ser la razón. único mecanismo para apagar la luminiscencia para el IUST-334,35. Por lo tanto, considerando el comportamiento no lineal del gráfico SV para 4-NA en concentraciones más altas, la transferencia de energía de resonancia (RET) es probablemente el otro mecanismo propuesto para detectar 4-NA. Como se indica en la Fig. 4a, el espectro de absorción de 4-NA ilustró una fuerte superposición con los espectros de excitación y emisión del IUST-3. Según estos resultados, el 4-NA puede absorber la energía de excitación y emisión del IUST-3, lo que resulta en una extinción de la luminiscencia36,37.

(a) Superposición espectral del espectro de absorbancia de 4-NA con los espectros de excitación y emisión del IUST-3, (b) Intensidad luminiscente del IUST-3 a 380 nm después de cuatro ciclos para 4-NA.

Como sensor, además de ser estable, selectivo y sensible, la regeneración es otra cuestión importante. Se examinó la reutilización de las prestaciones de detección de fluorescencia del IUST-3 hacia 4-NA durante hasta cuatro ciclos de detección. Se evaluó la reciclabilidad del IUST-3 en el proceso de detección. Dispersamos el IUST-3 en la solución de H2O (1 × 10−3 M) de 4-NA para generar la muestra IUST-3 @ 4-NA. El sólido resultante se trató varias veces con agua para lavar completamente el 4-NA. Como se muestra en la Fig. 4b, la capacidad de extinción de la fluorescencia del IUST-3 no tratado es equivalente a la del IUST-3 recuperado después de cuatro ciclos, lo que indica que el IUST-3 es una sonda luminiscente reciclable para el anión CrO42-.

El efecto de extinción del IUST-3 para la detección de aniones se investigó en soluciones acuosas de KX (X = I−, NO3−, SO42−, Br−, Cl−, PO43−, CH3COO−, F−, S2O32−, H2PO4 −, MnO4−, CrO42− y Cr2O72−, 1 × 10−3 M). Como se muestra en la Fig. 5a, diferentes aniones apagan la intensidad luminiscente hasta cierto punto, mientras que el anión CrO42- apaga casi por completo la intensidad de fluorescencia del IUST-3. El IUST-3 ilustra una alta eficiencia de extinción del 95,02 % hacia el anión CrO42-. Las eficiencias de extinción para el IUST-3 siguen el orden de CrO42- > MnO4- > Cr2O72- > PO43- > CH3COO- > I- > Cl- > H2PO4- > SO42- > Br- > F- > NO3- > S2O32- . Las sensibilizaciones cuantitativas del comportamiento de extinción también se midieron cambiando la cantidad de anión CrO42- en la solución. Con la creciente concentración de anión CrO42−, las intensidades de emisión del IUST-3 disminuyen gradualmente bajo excitación a 380 nm (Fig. 5b). Con el aumento de las concentraciones de anión CrO42-, la curva de Stern-Volmer se desvió gradualmente y se dobló hacia arriba (Fig. 5c). A la luz del ajuste lineal de la curva de Stern-Volmer, el valor KSV calculado para el anión CrO42- mediante el IUST-3 fue 2,93 × 104 M-1. Además, el límite de detección calculado para el anión CrO42- puede ser tan bajo como 1,37 µM, que es comparable al valor obtenido para los LMOF informados anteriormente para detectar el anión CrO42- (Tabla S3). Además, se realizaron experimentos antiinterferencias en presencia del anión CrO42− (100 µL, 1 × 10−3 M) y diferentes aniones (100 µL, 1 × 10−3 M). Con la adición del anión CrO42-, la intensidad de la luminiscencia se apagó significativamente (Fig. 5d). Los resultados anteriores sugieren que el IUST-3 puede servir como una buena sonda fluorescente de "apagado" selectiva y sensible para la detección del anión CrO42-, que no se ve interferido por otros aniones.

(a) La comparación de la intensidad de extinción de la fluorescencia del IUST-3 (1 mg) en agua (2 ml) entre los diferentes aniones (1 mM, 100 µl), (b) Espectros de fotoluminiscencia del IUST-3 con adición gradual del anión CrO42- (1 mM, adición de 10 µL cada vez), (c) Gráfico de Stern-Volmer de I0/I versus la concentración del anión CrO42- en la suspensión acuosa IUST-3 (insertar: vista ampliada de un área seleccionada) , (d) Detección selectiva del anión CrO42− en el IUST-3 en presencia de diferentes compuestos aromáticos en agua.

Se examina detenidamente el posible mecanismo de extinción de la detección de luminiscencia para el anión CrO42-. Los patrones de PXRD representan que el IUST-3 permanece intacto después de la detección (Fig. S4), lo que confirma que la descomposición del IUST-3 no fue un motivo para la extinción de la luminiscencia. Para determinar si IUST-3 y CrO42- interactúan, se recolectaron espectros FT-IR antes y después de los experimentos de detección. Los picos de absorción característicos del IUST-3 no se alteraron después de agregar CrO42-, lo que demuestra que no hay coordinación entre CrO42- y IUST-3 (Fig. S5). El espectro de absorción del anión CrO42- mostró una superposición notable con los espectros de excitación y emisión del IUST-3 (Fig. 6a). Este hecho relaciona que el mecanismo de transferencia de energía de resonancia es operativo en la extinción de la luminiscencia, lo que demuestra la buena sensibilidad y selectividad del IUST-3 hacia el anión CrO42-38.

( a ) Superposición espectral del espectro de absorbancia del anión CrO42- con los espectros de excitación y emisión del IUST-3, (b) Intensidad luminiscente del IUST-3 a 380 nm después de cuatro ciclos para el anión CrO42-.

Para demostrar la reciclabilidad, el IUST-3 se dispersó en la solución acuosa (1 × 10−3 M) del anión CrO42− para generar la muestra IUST-3@CrO42−. El sólido resultante se lavó varias veces con agua para lavar completamente el anión CrO42- y luego se secó al aire. Como se muestra en la Fig. 6b, la intensidad de fluorescencia del IUST-3 recuperado permanece esencialmente sin cambios después de cuatro ciclos consecutivos, lo que representa su buena estabilidad y alta reutilización para las aplicaciones de detección del anión CrO42-.

En resumen, la incorporación de una unidad de tiazolo[5,4-d]tiazol en una estructura orgánica de metal de cadmio conduce a la fabricación de un nuevo LMOF como un buen sensor de doble respuesta. Se sintetizó con éxito un Cd-MOF luminiscente estable en agua (IUST-3) mediante la reacción solvotérmica. En particular, el IUST-3 puede detectar el anión CrO42- y 4-nitroanilina (4-NA) en una solución acuosa con alta sensibilidad y selectividad a través de un efecto de extinción de la fluorescencia. Además, el experimento de ciclado revela que el IUST-3 tiene una buena reutilización para la detección de aniones CrO42- y 4-nitroanilina (4-NA) con cambios insignificantes en la intensidad luminiscente después de cuatro ciclos. También hay más discusiones sobre el mecanismo del efecto de extinción y las propiedades de detección del IUST-3. Los resultados actuales revelan que el uso del IUST-3 es un método simple, rápido, selectivo y económico para la detección de aniones 4-nitroanilina y CrO42-.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado [y sus archivos de información complementaria].

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Laboratorio de Investigación de Síntesis de Materiales Inorgánicos, Departamento de Química, Universidad de Ciencia y Tecnología de Irán (IUST), Teherán, 16846-13114, Irán

Akram Karbalaee Hosseini y Azadeh Tadjarodi

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AKH propuso el concepto de investigación, realizó los experimentos, preparó figuras, analizó, interpretó los datos y escribió el manuscrito; AT supervisó los resultados de este trabajo, supervisó el proyecto, proporcionó productos químicos y equipos de laboratorio y editó el artículo. Todos los autores han revisado el manuscrito.

Correspondencia a Azadeh Tadjarodi.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Karbalaee Hosseini, A., Tadjarodi, A. Polímero de coordinación de Cd luminiscente basado en tiazol como quimiosensor de doble respuesta para 4-nitroanilina y CrO42- en agua. Representante científico 13, 269 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27466-x

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Recibido: 25 de octubre de 2022

Aceptado: 02 de enero de 2023

Publicado: 06 de enero de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27466-x

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