基于二氧化硅的功能化环境友好型比色“开-关”Schiff碱化学传感器，用于检测Fe3?离子

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Environment friendly colorimetric “Turn-On” schiff base chemosensor functionalized on silica for detection of Fe+?3 ions

本研究利用柑橘果渣合成新型Schiff碱化学传感器（SBC），通过UV可见分析验证其特异性识别Fe3+，颜色变化伴随λmax红移（254→358 nm），Job’s plot显示1:1配位，检测限10.97 μM，可逆回收且适用于固液两相检测。

　　

摘要

全球范围内，固体废物的产生和水污染是两大主要挑战，它们正在严重加剧环境问题。因此，迫切需要尽早管理和保护水资源。在本研究中，将柑橘果渣生物质转化为一种新型Schiff碱化学传感器（SBC）2-((2-羟基-6-异丙基-3-甲基苯亚甲基)氨基)-3-苯基丙酸酯，用于检测水中的Fe⁺³离子。通过将2-羟基-6-异丙基-3-甲基苯甲醛（1 mmol）和L-苯丙氨酸甲酯（1.5 mmol）在甲醇中于60℃下缩合16小时，合成了SBC（产率为98%）。先进仪器技术证实了其纯度为99%。紫外-可见光谱分析显示了SBC对Fe⁺³离子的选择性和特异性，且不会与其他金属离子发生干扰。在最佳pH值=8的条件下，向SBC（10 μM）中加入Fe⁺³离子（10 mM）时，观察到颜色从无色变为金黄色。这种比色变化表现为吸光度的红移（λ_max从254 nm变为358 nm），表明发生了螯合作用，Job图显示其化学计量比为1:1。SBC表现出强烈的结合亲和力（6.303 × 10⁴ M^?1）和较低的检测限（10.97 μM）。此外，通过逻辑门行为和EDTA滴定实验表明SBC具有可逆性。此外，还讨论了其在固体（硅胶）和液体（水）介质中检测Fe⁺³离子的潜力。因此，本研究成功开发了一种基于柑橘果渣的环保型Schiff碱化学传感器，可用于快速检测水中的Fe⁺³离子。

图形摘要

全球范围内，固体废物的产生和水污染是两大主要挑战，它们正在严重加剧环境问题。因此，迫切需要尽早管理和保护水资源。在本研究中，将柑橘果渣生物质转化为一种新型Schiff碱化学传感器（SBC）2-((2-羟基-6-异丙基-3-甲基苯亚甲基)氨基)-3-苯基丙酸酯，用于检测水中的Fe⁺³离子。通过将2-羟基-6-异丙基-3-甲基苯甲醛（1 mmol）和L-苯丙氨酸甲酯（1.5 mmol）在甲醇中于60℃下缩合16小时，合成了SBC（产率为98%）。先进仪器技术证实了其纯度为99%。紫外-可见光谱分析显示了SBC对Fe⁺³离子的选择性和特异性，且不会与其他金属离子发生干扰。在最佳pH值=8的条件下，向SBC（10 μM）中加入Fe⁺³离子（10 mM）时，观察到颜色从无色变为金黄色。这种比色变化表现为吸光度的红移（λ_max从254 nm变为358 nm），表明发生了螯合作用，Job图显示其化学计量比为1:1。SBC表现出强烈的结合亲和力（6.303 × 10⁴ M^?1）和较低的检测限（10.97 μM）。此外，通过逻辑门行为和EDTA滴定实验表明SBC具有可逆性。此外，还讨论了其在固体（硅胶）和液体（水）介质中检测Fe⁺³离子的潜力。因此，本研究成功开发了一种基于柑橘果渣的环保型Schiff碱化学传感器，可用于快速检测水中的Fe⁺³离子。

图形摘要