基于咪唑-席夫碱结构的Al3+荧光开启型化学传感器的设计与应用研究

来自国内的研究人员设计合成了一种新型咪唑-席夫碱荧光探针EBI，通过FT-IR、1H NMR等技术表征结构。该探针在EtOH/H2O体系中实现对Al3+的高选择性荧光响应，检测限达74.75 nM，并构建了基于"OFF-ON"机制的分子逻辑门，为铝离子现场检测提供新工具。

　　

这项研究报道了基于咪唑-席夫碱骨架的智能荧光探针EBI的突破性进展。通过核磁共振(¹H/¹³C NMR)和高分辨质谱(HR-MS)等表征手段确认，该探针在乙醇-水混合体系中展现出对三价铝离子(Al³⁺)的"开关式"荧光响应特性。光谱学研究揭示，Al³⁺的配位可引发探针分子显著的荧光增强效应，10分钟内即可达到稳定状态，且不受其他常见金属离子干扰。

研究团队采用Job's plot曲线和Benesi-Hildebrand方程等经典方法，证实EBI与Al³⁺形成1:1的螯合结构，结合密度泛函理论(DFT)计算阐明了分子识别机制。该传感器展现出74.75 nM的超高检测灵敏度，特别值得注意的是，磷酸根(PO₄^3?)能特异性淬灭EBI-Al³⁺复合物的荧光信号。这种独特的"OFF-ON-OFF"响应模式，为构建分子逻辑计算元件提供了创新思路，实现了对铝离子的实时、痕量、可视化检测，在环境监测和生物传感领域具有重要应用价值。