A Theoretical Study of Metalloporphyrin-Based Fluorescent Array Sensor using Density Functional Theory
A Theoretical Study of Metalloporphyrin-Based Fluorescent Array Sensor using Density Functional Theory
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基于密度泛函理论的金属卟啉荧光阵列传感器的理论研究
DOI：
10.1007/s10895-020-02546-7
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发表时间：
2020-05
影响因子：
2.7
通讯作者：
Chin Ping Tan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Haiyang Gu;Xingyi Huang;Quansheng Chen;Yanhui Sun;Chin Ping Tan
用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/LAN2DZ水平上系统地研究了金属原子对金属卟啉荧光阵列传感器的优化几何结构、相对能量、前线分子轨道和结合能的影响。密度泛函计算结果表明，金属卟啉平面中心选取的金属原子为基于金属卟啉的荧光阵列传感器快速测定三甲胺提供了不同的性能。在最稳定的状态下，计算的结合能顺序如下：锌卟啉(锌) <； 铜卟啉(CUP) <； 银卟啉(AgP) <； 铁卟啉(FeP) <； 锡卟啉(SnP) <； 钴卟啉(CoP) <； Ru卟啉(RUP) <； 锰卟啉(MnP)。因此，本理论研究为如何选择合适的金属原子制备低浓度或高浓度的三甲胺提供了一种设计机制。这项研究还表明，理论结果可能对快速检测含有三甲胺的食品有用。
The influences of metal atoms on optimized geometry structures, relative energies, frontline molecular orbitals, and binding energies of metalloporphyrin-based fluorescent array sensor were systematically investigated by density functional theory (DFT) at B3LYP/LAN2DZ level. DFT calculated results reveal that the selected metal atoms in the center of the metalloporphyrin plane provide difference performances of metalloporphyrin-based fluorescent array sensor for the rapid determination of trimethylamine. The calculated binding energies have displayed in the following order at the most stable states: zinc porphyrin (ZnP) < copper porphyrin (CuP) < silver porphyrin (AgP) < iron porphyrin (FeP) < tin porphyrin (SnP) < cobalt porphyrin (CoP) < ruthenium porphyrin (RuP) < manganese porphyrin (MnP). Therefore, this theoretical study provides a design mechanism for how to choose a proper metal atom for low or high concentration trimethylamine. This research also suggests that theoretical results may be useful for the rapid detection of food containing trimethylamine.
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