一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器及制备方法与流程

1.本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器及制备方法。


背景技术：

2.金属有机框架(mofs)也被称为多孔配位聚合物，它可以由金属离子或团簇和有机配体通过配位键构建而成，已被证明有望在传感、储能、催化、药物输送、分离和成像方面得到广泛应用。发光金属有机框架(lmofs)结合了固有的光物理特性和多孔性来实现客体封装能力，由此产生的客体mofs可以作为主客体化学研究和化学感应的平台。特别是基于镧系元素的mofs(ln-mofs)，由于其独特的光学特性，如大的辐照偏移、无可比拟的量子产率、窄的半最大值全宽(fwhm)和长的寿命，以及从紫外(uv)到近红外(nir)的宽广发射范围，吸引了巨大关注，并被用来检测各种物质，受到越来越多关注。然而，由于f-f电子瞬变阻力大，ln
3+
离子的摩尔吸收系数通常很小(《10l mol-1
·
cm-1
)，一直限制着其在检测方面的应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中镧系元素发光金属有机框架(ln-mofs)的f-f电子瞬变阻力大，ln
3+
离子的摩尔吸收系数小(《10l mol-1
·
cm-1
)的缺点，构建了一种具有近红外发射功能的ln-mofs作为高选择性、高灵敏度的“开关式”近红外荧光传感器(iqba-yb)，该传感器可用于烟叶中山奈酚(kae)和槲皮素(que)的检测。
4.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器，传感器为iqba-yb。
6.进一步的；所述传感器制备方法包括：甲基中间物的合成、4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成、iqba-yb的合成。
7.进一步的；所述甲基中间物的合成步骤为：
8.将5,8-二溴异喹啉和4-甲氧基羰基苯硼酸加入双颈烧瓶中，再加入四氢呋喃，得到一种混合液；
9.将碳酸钾溶于水中，得到另一种混合液；
10.将以上两种溶液混合后加入pd(pph3)4，在n2下于60-70℃搅拌66-80h，再将搅拌后的反应混合物用水稀释，再用乙酸乙酯提取；
11.提取后分离有机层，用水和盐水清洗，再用足够的无水硫酸钠干燥；
12.过滤后，在减压下蒸发滤液，在硅胶柱上用石油/乙酸乙酯(3/1，v/v)作为洗脱剂纯化粗品。
13.进一步的；所述4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成步骤为：
14.将甲基中间物和naoh溶于甲醇，再加入四氢呋喃反应，反应混合物在50-70℃搅拌10-15h，再通过真空蒸发除去溶剂，将剩余的固体溶于水中，然后用盐酸溶液调节ph值至
4.0；
15.沉淀出大量的浅绿色固体，过滤、洗涤和干燥，得到目标产品。
16.进一步的；所述iqba-yb的合成步骤为；
17.将4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸、yb(no3)3·
5h2o、n,n
′‑
二甲基甲酰胺的混合物放入的反应器；
18.反应器盖住，在120-150℃的等温炉中加热60-90h；
19.随后，将反应器从等温炉中取出，自然冷却到室温；
20.收集棒状晶体，用dmf洗涤3-5次，并在50-70℃的真空炉中干燥20-28h，得到iqba-yb。
21.进一步的；iqba-yb应用于烟叶中山奈酚和槲皮素的检测。
22.备注：山奈酚的英文为kae；
23.槲皮素的英文为que；
24.二甲基乙酰胺的简称为dma；
25.n,n
′‑
二甲基甲酰胺的简称为dmf。
26.4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的简称为iqba。
27.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
28.本发明采用4,4'-(异喹啉-5,8-二基)苯甲酸盐和yb(no3)3·
5h2o构建了一种具有近红外发射功能的ln-mofs作为高选择性、高灵敏度的“开关式”近红外荧光传感器(iqba-yb)，通过发色体来实现镧系离子的强发射，并通过天线效应将能量传递给镧系离子，因此封装在mofs孔隙中的有机配体或客体分子可以吸收光子，并通过系统间交叉，从单子态生成三联态。通过应用实验发现，该“开关式”近红外荧光传感器可用于检测烟叶中的山奈酚(kae)和槲皮素(que)。
附图说明
29.图1为本发明中：a为两个不同yb的特定配位环境，b为沿着c轴的晶体包装模式，c为iqba-yb、iqba-yb-kae、iqba-yb-que的实验性pxrd图案和基于其晶体结构的iqba-yb的模拟pxrd图案，d为将iqba有机配体、iqba-yb、iqba-yb-kae和iqba-yb-que分散在kbr颗粒中记录的ftir光谱。
30.图2为本发明中：a为iqba-yb的室温固态激发和发射光谱，b为yb
3+
离子的能量转移(et)示意图；hν，吸收；vr，振动松弛；isc，系统内交叉；s0，基态；sn，单子态；s1，第一激发单子态；t1，第一激发三重子态。
31.图3为本发明中：a为iqba-yb的合成路线，b为沿b轴的晶体堆积图案，c为沿着a轴的晶体堆积模式，d为iqba-yb中iqba配体的配位模式，e为两个不同yb的特定配位环境。
32.图4为本发明中：a为iqba-yb在不同溶剂中浸泡24小时的pxrd图案，b为iqba-gd和iqba-yb的pxrd图案，c为分散在各种溶剂中的iqba-yb的发光光谱(λex＝380nm)。
33.图5为本发明中：a为iqba-yb、iqba-yb-kae和iqba-yb-que的tga曲线，b为kae和que在n2气氛中的tga曲线。
34.图6为本发明中：a为iqba-gd的固态紫外-可见光谱，b为iqba-gd在77k(λex＝340nm)的磷光光谱，c为在580纳米(λex＝340纳米)监测的iqba-gd的发光衰减曲线，d为
iqba-gd和iqba-yb的固态发射光谱(λex＝340nm)。
35.图7为本发明中：iqba-yb、iqba-yb-kae和iqba-yb-que的高分辨率，a为c1s，b为o1s，为n1s xps光谱，d为kae和iqba-yb骨架之间的h键，以及原子间的距离，e为kae的分子间和分子内h-键合，以及iqba-yb孔隙中的原子间距离，f为que和iqba-yb骨架之间的h键，以及原子间距离，g为通过cbmc分子模拟得到的que的分子间和分子内h-键，以及iqba-yb孔隙中的原子间距离。
36.图8为本发明中：a为kae和que(10-4
m)的紫外-可见光谱；b为kae和que在77k的磷光光谱(λex＝460nm，0.05ms，10-4
m)；c为kae、que的磷光延迟曲线，分别在746、732和742nm处监测(λex＝460nm)。
37.图9为本发明中：a为在不同的[yb
3+
]/[kae]摩尔比下，kae(10-4
m)的紫外-可见吸收光谱，b为372和435纳米处的吸光度与[yb
3+
]/[kae]摩尔比的关系图，c为在不同的[yb
3+
]/[que]摩尔比下que(10-4
m)的紫外-可见吸收光谱，d为在378和437nm处吸收率与[yb
3+
]/[que]摩尔比的关系图。
[0038]
图10为本发明中：a为分散在dma溶液中的yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)与不同浓度的kae(λex＝437nm)的发光光谱，b为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)在973nm处的强度与kae浓度(λex＝437nm)的线性曲线，c为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml，λem＝973nm)在浓度为10μm的kae溶液中的激发光谱，d为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)在不同时间(kae:10μm)的973nm处的荧光强度。
[0039]
图11为本发明中：a为分散在dma溶液中的yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)与不同浓度的que(λex＝437nm)的发光光谱，b为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)在973nm处的强度与que浓度(λex＝437nm)之间的线性曲线，c为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml，λem＝973nm)在浓度为10μm的que溶液中的激发光谱，d为yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)在不同时间(que:10μm)下在973nm的荧光强度。
[0040]
图12为本发明中：a为iqba-yb，b为iqba-yb-kae，c为iqba-yb-que。
[0041]
图13为本发明中：a为iqba-yb,iqba-yb-kae和iqba-yb-que的固态紫外-可见光谱，b为iqba-yb，c为iqba-yb-kae，d为iqba-yb-que粉末的照片。
[0042]
图14为本发明中：a为kae、que的紫外-可见光谱，以及iqba-yb的激发和发射光谱，b为iqba-yb、iqba-yb-kae和iqba-yb-que(λex＝365nm)的发射光谱。
[0043]
图15为本发明中：a为iqba-yb晶体，b为iqba-yb-kae晶体和c为iqba-yb-que晶体的clsm图像(
ⅰ‑ⅳ
：明场图像，暗场图像，合并图像和三维断层成像)。
[0044]
图16为本发明中：a为iqba-yb-myr的xps光谱，iqba-yb-myr的高分辨率：b为c1s，c为o1s，d为n1s和e为yb4d光谱。
[0045]
图17为本发明中：可食用的槲皮素样品和槲皮素标准品的hplc色谱图。
具体实施方式
[0046]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047]
实施例1：
[0048]
一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器，传感器为iqba-yb，iqba-yb为有近红外发射功能的ln-mofs作为高选择性、高灵敏度的“开关式”近红外荧光传感器。
[0049]
传感器制备方法包括：甲基中间物的合成、4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成、iqba-yb的合成；
[0050]
甲基中间物的合成步骤为：
[0051]
将5,8-二溴异喹啉和4-甲氧基羰基苯硼酸加入双颈烧瓶中，再加入四氢呋喃，得到一种混合液；
[0052]
将碳酸钾溶于水中，得到另一种混合液；
[0053]
将以上两种溶液混合后加入pd(pph3)4，在n2下于60℃搅拌66h，再将搅拌后的反应混合物用水稀释，再用乙酸乙酯提取；
[0054]
提取后分离有机层，用水和盐水清洗，再用足够的无水硫酸钠干燥；
[0055]
过滤后，在减压下蒸发滤液，在硅胶柱上用石油/乙酸乙酯(3/1，v/v)作为洗脱剂纯化粗品。
[0056]
4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成步骤为：
[0057]
将甲基中间物和naoh溶于甲醇，再加入四氢呋喃反应，反应混合物在50℃搅拌10h，再通过真空蒸发除去溶剂，将剩余的固体溶于水中，然后用盐酸溶液调节ph值至4.0；
[0058]
沉淀出大量的浅绿色固体，过滤、洗涤和干燥，得到目标产品。
[0059]
iqba-yb的合成步骤为；
[0060]
将4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸、yb(no3)3·
5h2o、n,n
′‑
二甲基甲酰胺的混合物放入的反应器；
[0061]
反应器盖住，在120℃的等温炉中加热60h；
[0062]
随后，将反应器从等温炉中取出，自然冷却到室温；
[0063]
收集棒状晶体，用dmf洗涤3次，并在50℃的真空炉中干燥20h，得到iqba-yb；便于传感器的制备。
[0064]
实施例2：
[0065]
在实施1的基础上，一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器，传感器为iqba-yb，iqba-yb为有近红外发射功能的ln-mofs作为高选择性、高灵敏度的“开关式”近红外荧光传感器。
[0066]
传感器制备方法包括：甲基中间物的合成、4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成、iqba-yb的合成；
[0067]
甲基中间物的合成步骤为：
[0068]
将5,8-二溴异喹啉和4-甲氧基羰基苯硼酸加入双颈烧瓶中，再加入四氢呋喃，得到一种混合液；
[0069]
将碳酸钾溶于水中，得到另一种混合液；
[0070]
将以上两种溶液混合后加入pd(pph3)4，在n2下于70℃搅拌80h，再将搅拌后的反应混合物用水稀释，再用乙酸乙酯提取；
[0071]
提取后分离有机层，用水和盐水清洗，再用足够的无水硫酸钠干燥；
[0072]
过滤后，在减压下蒸发滤液，在硅胶柱上用石油/乙酸乙酯(3/1，v/v)作为洗脱剂纯化粗品。
[0073]
4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成步骤为：
[0074]
将甲基中间物和naoh溶于甲醇，再加入四氢呋喃反应，反应混合物在70℃搅拌15h，再通过真空蒸发除去溶剂，将剩余的固体溶于水中，然后用盐酸溶液调节ph值至4.0；沉淀出大量的浅绿色固体，过滤、洗涤和干燥，得到目标产品。
[0075]
iqba-yb的合成步骤为；
[0076]
将4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸、yb(no3)3·
5h2o、n,n
′‑
二甲基甲酰胺的混合物放入的反应器；
[0077]
反应器盖住，在150℃的等温炉中加热90h；
[0078]
随后，将反应器从等温炉中取出，自然冷却到室温；
[0079]
收集棒状晶体，用dmf洗涤5次，并在70℃的真空炉中干燥28h，得到iqba-yb；便于传感器的制备。
[0080]
实施例3：
[0081]
在实施1-2的基础上，在实施1的基础上，一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器，传感器为iqba-yb，iqba-yb为有近红外发射功能的ln-mofs作为高选择性、高灵敏度的“开关式”近红外荧光传感器。
[0082]
传感器制备方法包括：甲基中间物的合成、4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成、iqba-yb的合成；
[0083]
甲基中间物的合成步骤为：
[0084]
(1)甲基中间物的合成
[0085]
将5,8-二溴异喹啉(4mmol，1.148g)和4-甲氧基羰基苯硼酸(10mmol，1.790g)加入一个100ml的双颈烧瓶中，加入60ml四氢呋喃。将碳酸钾(40.0mmol，5.520g)溶于15ml水中，将两种溶液混合后加入pd(pph3)4(0.18mmol，0.20g)。在n2下于65℃搅拌72h后，将反应混合物用水稀释，用乙酸乙酯提取。分离有机层，用水和盐水清洗，用足够的无水硫酸钠干燥。过滤后，在减压下蒸发滤液，在硅胶柱上用石油/乙酸乙酯(3/1，v/v)作为洗脱剂纯化粗品。
[0086]
(2)4,4'-(异喹啉-5,8-二基)二苯甲酸的合成(iqba)
[0087]
将甲基中间物(0.560g，1.41mmol)和naoh(0.515g，12.9mmol)溶于甲醇(50ml)和四氢呋喃(50ml)，反应混合物在60℃搅拌12h，通过真空蒸发除去溶剂，将剩余的固体溶于100ml水中，然后用盐酸溶液调节ph值至4.0。沉淀出大量的浅绿色固体，过滤、洗涤和干燥，得到目标产品iqba。
[0088]
(3)qba-yb的合成
[0089]
将iqba(14.78mg，0.04mmol)、yb(no3)3·
5h2o(53.90mg，0.12mmol)、n,n
′‑
二甲基甲酰胺(dmf，6ml)的混合物放入25ml的反应器。反应器被紧紧地盖住，并在130℃的等温炉中加热3天。随后，将水热反应器从等温炉中取出，自然冷却到室温。收集棒状晶体，用dmf洗涤5次，并在60℃的真空炉中干燥24h，产量：76％。
[0090]
iqba-yb的制备过程表征
[0091]
通过溶热法，yb(no3)3·
5h2o和二硝基羧酸盐连接剂(iqba)产生了三维iqba-yb晶体。单晶x射线衍射分析揭示了iqba-yb属于空间群为p-1的三斜晶系。如图1a和图3所示，它具有三维平铺层结构，由两种具有不同配位环境的yb
3+
离子(yb1，yb2)组成。yb1离子有九个配位数，其中六个氧原子来自六个iqba配体，另外三个氧原子来自三个甲酸盐。yb2的配位
环境中的氧原子包括来自四个配体的四个羧酸盐氧原子和来自两个甲酸盐的四个氧原子。此外，iqba配体的配位方式是双叉螯合(图3d)，相邻的yb
3+
离子通过羧酸盐基和甲酸盐进一步相互连接起来。更详细的结构分析表明，框架内有一个宽的开口通道。当沿c轴方向观察时，在相对的原子之间测量存在着直径约为的六边形通道(图1b)。根据platon软件测定，iqba-yb的孔隙率占不含溶剂分子的总晶体体积的33.3％。分布在通道内表面的丰富的氮原子可以作为可利用的结合点，促进客体分子和支架之间的相互作用。因此，这些通道有可能在化学传感等应用中加入客体分子。
[0092]
实验和模拟的pxrd图案是一致的，表明iqba-yb的纯晶相已经成功制备(图1c)。此外，iqba-yb样品浸泡在dma、dmf、甲酚、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷和水等常见溶剂中24h，测得的pxrd图案几乎没有变化(图4a)，显示出其高度的溶剂稳定性。傅里叶变换红外光谱(ftir)显示，iqba的特征带(ν
c＝o
＝1708.02cm-1
)变为1605.90cm-1
，这表明yb
3+
和iqba的羧基之间存在配位作用。在n2气氛下的tga曲线显示，在100℃以下的温度范围内，重量损失为2.03％，这可能是由于吸附了水分子。在100℃和450℃之间的失重可归因于残留的溶剂，框架可以牢固地保持到500℃，这表明iqba-yb具有良好的热稳定性(图5a)。这些结果表明，iqba-yb在多种介质或高温环境下表现出很高的化学稳定性，使iqba-yb具有在异质系统中作为底物识别的理想传感材料的潜力。
[0093]
iqba-yb的发光特性
[0094]
在室温下测量iqba-yb的固态发射和激发光谱，以研究其发光特性。如图2a所示，在380nm的激发下，iqba-yb表现出一个特征性的近红外发射带，最大峰值为973nm，与yb
3+
离子的2f
5/2
→2f
7/2
转变相关。以yb
3+
为中心的激发光谱(λ
em
＝973nm)显示了一个从240到400nm的强宽频带，表明发射能量主要是从iqba-yb中的有机色基的电子级上移出的。此外，iqba-gd的pxrd图案与iqba-yb相同(图4b)，表明具有相同结构的iqba-gd可以用来研究iqba-yb的发光机制。为了阐明iqba-yb的能量迁移途径，还有必要确定iqba的单子能级(1ππ*)和三子能级(3ππ*)。iqba的单子(1ππ*)能级是参照iqba-gd的紫外-可见吸收上缘确定的(图6a)，其波长为403nm(24814cm-1
)。iqba-gd在77k的磷光光谱的低波长发射峰被用来计算iqba的三重能级(580nm,17241cm-1
)(图6b和c)。有资料显示，有效的配体到金属的能量转移需要一个良好的系统内交叉效率，当单态和三态之间的能量差δe(1ππ*-3
ππ*)至少为5000 cm
–1时，该效率达到最大。如图2b所示，配体(iqba)的电子首先被激发到s1状态，然后在系统内跨越到t1状态，表明“天线”效应成功发生(图6d)。这些结果表明，iqba可以作为一个有效的天线来开启yb
3+
的近红外发光。为了进一步探索化学传感的应用，测量了iqba-yb在不同溶剂中的发射光谱(图4c)。iqba-yb在大多数溶剂中表现出强烈的发光强度，特别是dma和dmf，而在水中则表现出熄灭的发光。因此，iqba-yb出色的发光行为显示了在dma或dmf介质中开发探针的巨大潜力。
[0095]
用于烟叶中kae和que的检测
[0096]
推测kae和que可能作为yb
3+
的理想感光剂，首先因为是黄色颜料，能强烈吸收紫外线和可见光(图8a)，其次kae和que的c环中的3-羟基和4-羰基结构可以与ln
3+
结合。基于此，当在iqba-yb悬浮液中加入kae或que时，可以观察到yb
3+
的激发波长范围变宽的现象，这意味着iqba-yb可能通过开启发光的方式检测kae或que。
[0097]
因此，将该探针应用于检测烟叶样品中的kae和que，以评估其实用性，结果见表1
和表2，从表可以看出，在检测烟叶样品时，各种加标的kae和que的回收率为98.0％～103.7％，相对标准偏差(rsd)为1.7％～3.9％，结果令人满意，表明该探针可用于烟叶样品中的kae和que的检测。
[0098]
表1烟叶样品中kae的检测(n＝3)
[0099][0100]
表2烟叶样品中que的检测(n＝3)
[0101][0102]
用于kae和que的检测机理探讨
[0103]
首先，在372(378)和435(437)nm处绘制的吸光度与[yb
3+
]/[kae]和[yb
3+
]/[que]摩尔比的曲线使我们发现复合物的化学计量比为1：3(图9)。我们设想kae和que可以感化yb
3+
，从而开启yb
3+
的发光，因此，我们进一步探索了yb
3+
在437nm激发波长下的kae和que检测。在dma溶液中进行了yb(no3)3·
5h2o(0.35mg/ml)的荧光滴定实验(图10和11)。在与iqba-yb(0.5mg/ml)相同浓度的yb
3+
下，与iqba-yb探针相比，yb(no3)3·
5h2o探针拥有更短的反应时间(0.5min)，更窄的线性范围(0.4-10μm；10-24μm和2-10μm；10-20μm的kae和que)，以及更低的荧光增强倍率。yb
3+
的反应时间较短，源于其在溶液中的扩散阻力较小。最大激发波长与新的吸光峰一致(图9、10和11)。
[0104]
iqba-yb与kae或que间的相互作用
[0105]
如图1c所示，iqba-yb-kae和iqba-yb-que的pxrd图案与原来的iqba-yb相似，这表明框架结构仍然存在。此外，从sem图像中可以清楚地看到，iqba-yb与kae和que相互作用后，其形态仍然没有变化(图12)，这与pxrd的结果一致。如图13所示，白色的iqba-yb粉末变成了黄色，iqba-yb-kae和iqba-yb-que的固态紫外-可见光谱在400-550nm范围内显示出明显的紫外-可见吸收带，这归因于kae和que的吸附。接下来，iqba-yb-kae和iqba-yb-que的吸附行为通过热重分析(tga)进行分析。iqba-yb-kae和iqba-yb-que的质量损失趋势与iqba-yb相似，但iqba-yb在吸附kae或que后有较大的重量损失，这进一步表明iqba-yb可以吸附kae和que(图5)。
[0106]
此外，测量了iqba-yb在吸附kae和que前、后的发射光谱，发现在与分析物相互作用后，403nm的荧光强度下降(图14b)。这可归因于内部过滤效应和竞争性吸收(图14a)。在
403nm处的荧光强度熄灭后，还测量了这些样品的共聚焦激光扫描显微镜图像(图15)。iqba-yb晶体显示出完全的蓝色发射，而其他晶体表面和中心在吸附分析物分子后都表现出淬灭的蓝色发射，这表明kae和que分子被吸附在孔隙中而不是iqba-yb的表面。iqba-yb的等边六边形孔径为(图1b)，如果考虑到范德瓦尔斯半径，iqba-yb应该允许尺寸约为的kae和que分子进入。我们还进行了配置偏差蒙特卡洛(cbmc)分子模拟，以支持kae、que可以进入iqba-yb空腔的观点，这进一步证明了iqba-yb的每个孔可以容纳两个客体分子(图16)。
[0107]
用于kae和que检测的开关式近红外荧光效应
[0108]
接下来，考虑到kae和que分子具有丰富的羟基位点，而iqba-yb具有丰富的氮位点，主客体之间可能存在配位相互作用或强氢键相互作用。为了证明上述推测，我们利用xps来揭示这种相互作用。如xps图谱摘要所示(图16a)，没有任何元素信号消失，进一步表明框架没有被破坏。iqba-yb的c1s峰在284.8和288.54ev处显示了两个成分，分别被分配给c-c和o-c＝o。然而，iqba-yb-kae和iqba-yb-que表现出上述两个成分和一个286.52ev的额外成分，被归于c-o。此外，o1s峰在531.57和533.430ev处显示了两个分量，分别归属于c＝o和c-o。研究发现，吸附分析物后，c-o成分的百分比增加了(从9.91％到14.53％)。这些结果进一步证明分析物分子可以被吸附到mof中(图7a和7b)。从yb4d峰可以看出，由于电子结合能不变，分析物和yb
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之间没有配位作用(图16b)。此外，如图7c所示，可以发现iqba-yb-kae和iqba-yb-que的n1s光谱中来自c＝n和c-n的峰有明显的红移，分别为399.11ev,402.20ev和399.15ev,402.14ev，这意味着-oh和吡啶环的氮原子之间形成了h键。此外，iqba-yb与分析物作用前后的ftir光谱是相同的，只是-oh的拉伸带发生了变化。该结果进一步表明，kae和que被封装在iqba-yb框架的孔隙中，而不是被吸附在表面上。此外，-oh的特征带向低波数移动(从3440.09cm-1
到3416.95和3420.83cm-1
)并形成宽峰，这验证了分析物分子的羰基和羟基在iqba-yb的孔隙中形成氢键。然后，用gauss09e01对iqba-yb-kae和iqba-yb-que进行了基于cbmc分子模拟结果的几何优化(图17，图7)。如图7d和7f所示，kae和que分子可以与mof框架相互作用，并在mof腔内采用有利的构型。优化结果表明，kae和que分子通过kae、que的氢键和吡啶环的n原子之间的氢键与孔隙发生作用。而kae和que的h键距离分别为2.767、3.154和同时，客体分子在羰基和羟基之间也形成了分子间的氢键(图7e和7g)，这与ftir的结果一致。结合实验结果和几何优化，我们可以合理地得出结论：kae和que分子能够进入mof空腔并与mof骨架形成氢键。然后，空腔中的kae和que能够感化yb
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，实现开关式近红外荧光感应。
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尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。