8-羥基喹啉-鋅配合物的光學(xué)性質(zhì)與熒光傳感應(yīng)用

8-羥基喹啉-鋅配合物具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，在熒光傳感領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，具體如下：

一、光學(xué)性質(zhì)

熒光發(fā)射特性：8-羥基喹啉-鋅配合物通常具有較強(qiáng)的熒光發(fā)射。其熒光來(lái)自于喹啉環(huán)的 π-π* 電子遷移。不同結(jié)構(gòu)的8-羥基喹啉-鋅配合物，熒光發(fā)射峰位置有所差異，例如，普通的8-羥基喹啉-鋅二元絡(luò)合物可能在 497nm 處產(chǎn)生較強(qiáng)熒光峰。而對(duì)8-羥基喹啉環(huán)進(jìn)行修飾后，如合成含三氟苯基的8-羥基喹啉鋅配合物，其在甲醇溶液中的熒光發(fā)射峰可分別達(dá)到 599nm 和 572nm。

熒光量子產(chǎn)率：含氟8-羥基喹啉鋅配合物與不含氟的同類配合物相比，通常具有更高的熒光量子產(chǎn)率。這是因?yàn)榉拥囊肟稍龃蠊曹棾潭?，使分子具有更加剛性的結(jié)構(gòu)，從而降低了系間穿越的幾率，提高了熒光量子產(chǎn)率。

熒光壽命：8-羥基喹啉鋅配合物的熒光壽命因結(jié)構(gòu)不同而不同，例如，含三氟苯基的8-羥基喹啉鋅配合物，其固體狀態(tài)下熒光壽命可分別達(dá)到98.5ns和53.2ns，且配合物的熒光壽命曲線通常呈現(xiàn)三指數(shù)衰減。

吸收光譜特性：在紫外 - 可見(jiàn)吸收光譜中，8-羥基喹啉鋅配合物會(huì)出現(xiàn)配體與金屬離子配位后的特征吸收峰。隨著鋅離子的加入，配體的吸收峰會(huì)發(fā)生紅移，這主要是由于配體的共軛體系向金屬鋅離子的d10光活性轉(zhuǎn)移。

壓力對(duì)光學(xué)性質(zhì)的影響：壓力對(duì)8-羥基喹啉鋅配合物的發(fā)光性質(zhì)有顯著影響。隨著壓力的增加，其發(fā)光強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，到7GPa左右時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度約為常壓的10％，不過(guò)在16GPa以內(nèi)通常不會(huì)發(fā)生明顯的相變。

二、熒光傳感應(yīng)用

鋅離子檢測(cè)：8-羥基喹啉可與鋅離子發(fā)生反應(yīng)形成二元絡(luò)合物，該絡(luò)合物具有較強(qiáng)熒光，且在一定條件下，絡(luò)合物的熒光強(qiáng)度與鋅離子濃度成正比，因此可用于定量檢測(cè)樣品中的鋅含量，如口服液中微量鋅含量的測(cè)定。

其他離子檢測(cè)：一些8-羥基喹啉鋅配合物衍生物可作為特定離子的傳感器，例如，以5,7-二溴8-羥基喹啉為原料合成的熒光傳感器，本身在半水溶性體系中基本沒(méi)有熒光發(fā)射，但加入鋅離子后熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)鋅離子的“關(guān)-開(kāi)”效應(yīng)，且該傳感器對(duì)鋅離子具有高選擇性，可用于實(shí)際試樣中鋅離子的快速檢測(cè)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)：基于8-羥基喹啉鋅配合物的熒光傳感特性，可將其應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。通過(guò)設(shè)計(jì)合適的配合物結(jié)構(gòu)，可對(duì)水中的某些污染物離子進(jìn)行檢測(cè)，還可利用其制作熒光試紙，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中特定離子的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

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