An Ionophore-Based Anion-Selective Optode Printed on Cellulose Paper.
An Ionophore-Based Anion-Selective Optode Printed on Cellulose Paper.
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DOI：
10.1002/anie.201706147
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发表时间：
2017-09-18
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Meyerhoff ME
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang X;Zhang Q;Nam C;Hickner M;Mahoney M;Meyerhoff ME
我们报道了一个基于便携式和高性价比的离子选择光电二极管和配备了颜色分析应用程序的智能手机探测器的通用阴离子传感平台。与使用疏水聚合物和/或增塑剂来溶解疏水敏感元件的传统阴离子选择性光导不同，新型光导依赖于亲水纤维素纸。阴离子离子载体和亲脂性pH指示剂被喷墨打印并吸附在纸上，形成一层“干燥”的疏水感应层。多孔纤维素片还允许用干燥的缓冲液来修饰传感部位，以防止观察到的颜色变化对样品的任何pH依赖。使用Al(III)-卟啉离子载体的高选择性氟化物光电二极管被作为这种新的阴离子传感平台的初始例子，用于测量饮用水样品中的氟化物水平。除了Lewis酸碱识别外，氢键识别也被证明与该传感平台兼容。作为唯一底物的纤维素纸允许吸附亲脂性阴离子载体和对pH敏感的指示剂染料，从而通过阴离子-质子共萃取机制实现异质阴离子传感。该平台还能够吸附缓冲盐作为样品的pH调节器，以防止光学阴离子响应的pH依赖性。吸附发生在晶态和非晶态结构域的表面，而大部分非晶态结构域只在松散堆积的非晶态结构域表面发生。
We report a general anion sensing platform based on a portable and cost-effective ion-selective optode and a smartphone detector equipped with a color analysis app. In contrast to traditional anion-selective optodes using a hydrophobic polymer and/or plasticizer to dissolve hydrophobic sensing elements, the new optode relies on hydrophilic cellulose paper. The anion ionophore and a lipophilic pH indicator are inkjet-printed and adsorbed on paper and form a “dry” hydrophobic sensing layer. Porous cellulose sheets also allow the sensing site to be modified with dried buffer that prevents any sample pH dependence of the observed color change. A highly selective fluoride optode using an Al(III)-porphyrin ionophore is examined as an initial example of this new anion sensing platform for measurements of fluoride levels in drinking water samples. In addition to Lewis acid-base recognition, hydrogen bonding recognition is also shown to be compatible with this sensing platform. Cellulose paper as a sole substrate allows adsorption of a lipophilic anion ionophore and pH-sensitive indicator dye to enable heterogeneous anion sensing via an anion-proton co-extraction mechanism. This platform also enables adsorption of a buffer salt as the sample pH adjuster to prevent pH dependence of the optical anion response. The adsorption takes place on the surface of both crystalline and non-crystalline domains, and the bulk of only loosely packed non-crystalline domains.
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DOI：
10.1002/anie.201506589
发表时间：
2016-02-05
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Langton MJ;Serpell CJ;Beer PD
通讯作者：
Beer PD
影响因子：
7.4
作者：
Badr, IHA;Johnson, RD;Bachas, LG
通讯作者：
Bachas, LG
影响因子：
6.2
作者：
WANG, EJ;MEYERHOFF, ME
通讯作者：
MEYERHOFF, ME
影响因子：
15
作者：
Badr, IHA;Meyerhoff, ME
通讯作者：
Meyerhoff, ME
影响因子：
3
作者：
Górski, L;Malinowska, E;Meyerhoff, ME
通讯作者：
Meyerhoff, ME