Fotolüminesan Lantanit Esaslı Sensör, Çözücülerin Ayırt Edilmesinde Yeni Yol Açabilir. Bir ışık yardımı ile fotolüminesan lantanitler içeren bir metal-organik yapı (MOF), birden fazla çözücünün konsantrasyonlarını benzersiz bir şekilde belirleyebilir ve ölçebilir.
Bir ölçüm çubuğuna uygulanan materyal, ölçüm yapacakların laboratuvara numune göndermelerini istemek yerine yerinde kirleticilerin hızla tanımlanmasını sağlayabilir. Yaklaşım aynı zamanda, biyomoleküler deneylerde izotopik etiketleme için bir sayı olan H2O’nun D20’yi ne kadar kirlettiğini belirlemenin zor analitik problemini ve nükleer manyetik rezonans gibi spektroskopik yöntemler için olan kalibrasyon sorununu’da çözebilir.
Austin Üniversitesi’nden kimya profesörü Simon M. Humphrey, tris (p-karboksilat) trifenilfosfin ve europium (III), gadolinium (III) ve terbiumdan (III) oluşan bir MOF araştırdı. Her lantanit eşsiz bir emisyon spektrumuna sahiptir. EuIII kırmızı, GdIII ultraviyole yayar ve TbIII yeşil ışık yayar.
Ancak çözücü moleküller MOF içine bağlandığında, moleküllerin titreşim frekansı, her bir çözücü-lantanid kombinasyonuna özgü bir şekilde lantanit emisyonlarını söndürür. Araştırmacılar, bu özellikleri, çeşitli oranlardaki lantanid oranlarına sahip birkaç MOF oluşturarak çözücüleri tanımlamak için kullandılar. Her dört MOF çeşidini bir çözücüye maruz bıraktılar, onları 365 nm’de ölçümlediler ve elde edilen emisyon yoğunluğunu üç dalga boyunda karşılaştırdılar. Yaklaşım, bilim insanlarının her bir çözücü için karakteristik bir parmak izi belirlemesine, böylece H2O, D20, metanol, etanol, toluen, benzen ve diğer 12 çözücü arasında ayrım yapmasına izin verdi.
Humphrey, “Lantanidlerin doğru kombinasyonuna rastladığımız için şanslıydık” diyor. O ve meslektaşları MOF’leri cam slatlara bırakmak ve çözücüler içine daldırmak için sprey tutkal kullanarak yağ çubuğuna benzer sensörler oluşturdu. Araştırmacılar, çözeltiyi uzaklaştırmak için ısıtılarak dip çubukları birkaç kez tekrar kullanabilirler.
Humphrey, MOF’lar ile halojenleri ve ağır metalleri seçici olarak tespit etmeye çalıştıklarını söylüyor.
Nankai Üniversitesi’nden kimya profesörü Peng Chen. “H2O ve D20 arasında ayrım yapmak özellikle zordur çünkü iki molekül çok benzerdir. “D2O’da az miktarda H2O tespit etmek için bir lantanid MOF’nin bir sensör olarak kullanılması, luminisans lantanid MOF’ların araştırmasını büyük ölçüde derinleştirmekle kalmayıp, aynı zamanda yeni bir uygulama önermektedir.”
Kaynak : ACS
