English

• 联氨(N₂H₄)是一种无色油状液体，易挥发，有类似氨的气味^[1]。N₂H₄用途广泛，可用于生产抗结核药物、农用化学品、催化剂、火箭助推剂和金属缓蚀剂等^[2-5]。然而，N₂H₄的大规模生产和应用却存在环境和健康方面的安全隐患。N₂H₄一旦发生泄漏，不仅会造成水体污染，引起水生生物中毒死亡，也会渗入土壤进而抑制植物幼苗生长，还可参与光化学反应，加剧酸雨形成^[6-7]。此外，N₂H₄具有极高的生理毒性，可致癌^[8]。研究发现，N₂H₄一旦通过呼吸和皮肤吸收进入人体，短期内会引起头晕、呕吐和中枢神经系统兴奋等急性中毒症状^[9]。长期接触更加致命，肝、肾、肺等人体器官和神经系统会因此受到不可逆的损伤。N₂H₄还会与内源性甲醛发生反应，导致DNA甲基化，增加患癌风险^[10-11]。鉴于N₂H₄危害极大，开发灵敏可靠的N₂H₄检测技术十分必要。

  受限于仪器操作复杂、样品前处理要求严格和使用成本高昂，传统的色谱法、质谱法、分光光度法及电化学分析法等分析技术难以满足现场快速、灵敏且低成本的检测需求^[12-13]。而荧光法凭借其操作简单、仪器成本低、选择性好和响应速度快等优点逐渐成为N₂H₄检测技术的重点研究方向^[14-15]。已报道文献中，脱保护、腙生成、闭环和开环等反应型荧光探针的出现促进了N₂H₄荧光探针的发展，但是部分探针存在响应速度慢、荧光发射波长短和斯托克斯位移小等局限性^[16-19]。因此，设计一种能够特异性识别N₂H₄且检测灵敏度高的荧光探针依然具有重要意义。

  咔唑具有较大的平面刚性结构和共轭π电子体系以及较强的分子内电子转移能力，所以荧光效率很高，且具有很强的供电子能力^[20]。而吡唑是一个具有多修饰位点的芳香杂环化合物，可以通过化学修饰调控其光学性质^[21]。我们通过苯环将咔唑与吡唑共轭连接，构建探针的分子骨架，并以二氰基乙烯基为识别基团，通过Knoevenagel缩合反应合成了一种具有大斯托克斯位移的N₂H₄比率荧光探针TCM，其合成路线如Scheme 1所示。在咔唑-吡唑结构单元供电子和氰基吸电子的共同作用下，分子内形成强烈的“推-拉”电子效应，电荷向氰基方向转移。激发态下，电荷转移程度进一步加剧，呈现出典型的分子内电荷转移(ICT)效应，分子发出明亮的橙黄色荧光。N₂H₄利用其亲核性，选择性进攻分子中的α，β-不饱和双键，破坏原有的共轭体系，阻断分子骨架和识别基团之间的ICT过程，使探针的荧光发生明显变化，从而实现对联氨的检测。探针TCM具有良好的选择性和很强的抗干扰能力、较快的响应速度以及在环境样品中良好的检测性能，同时荧光滤纸条的制备也为N₂H₄检测提供了一种有效的手段。

  Scheme 1

  

  Scheme 1.  Synthetic route of probe TCM

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  1.   实验部分

  1.1   试剂与仪器

  实验所用药品有咔唑、苯肼、冰醋酸、三氯氧磷、乙酸铵、丙二腈、无水乙醇、四氢呋喃(THF)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、石油醚(PE)、乙酸乙酯(EA)、苯、二氯甲烷、超纯水、磷酸盐缓冲溶液(PBS)。所有试剂均为分析纯，使用时无需进一步纯化。实验所用设备有Agilent DD2-600MHz核磁共振谱仪(美国安捷伦科技公司)、Thermo Q Exactive质谱仪(美国赛默飞世尔科技公司)、UV-2700紫外-可见分光光度计(日本岛津公司)、RF-6000荧光分光光度计(日本岛津公司)。

  1.2   探针TCM的合成与表征

  1.2.1   化合物3的合成与表征

  根据文献制备化合物1和2^[22-23]。在N₂氛围和冰水浴(0 ℃)条件下，将2 mL三氯氧磷缓慢滴加进装有7 mL DMF的100 mL三口烧瓶中。滴加完之后持续搅拌30 min，制备维尔斯迈尔试剂的溶液。撤去冰水浴，将溶解在5 mL DMF中的化合物2(1.53 mmol，0.57 g)滴加到烧瓶中。然后转移至油浴锅，从室温开始缓慢升温至50 ℃，反应2 h。反应结束后，将反应液和20 mL纯水倒入烧杯中充分搅拌，猝灭反应。用50 mL二氯甲烷提取，分离出有机层，并用饱和盐水洗涤。然后在无水硫酸钠上干燥，抽滤，旋蒸，得到深红色的粗产物。将粗产物经过硅胶柱层析提纯(V_PE∶V_EA=10∶1)，获得白色絮状固体0.14 g，产率22%。¹H NMR(600 MHz，CDCl₃)：δ 10.17(s，1H)，8.59(s，1H)，8.18~8.13(m，4H)，7.87~7.82(m，2H), 7.73(dd，J=8.3，1.7 Hz，2H)，7.58~7.50(m，4H)，7.47~7.41(m，3H)，7.35~7.31(m，2H)。¹³C NMR(150 MHz，CDCl₃)：δ 184.54，153.48，140.64，138.94，138.70，132.04，130.43，130.36，129.75，128.11，127.12，126.07，123.56，122.65，120.36，120.19，119.72，109.83。HR-ESI-MS(m/z)：[M+H]⁺(C₂₈H₂₀ON₃)计算值414.152 81，实验值414.160 10(图S1~S3，Supporting information)。

  1.2.2   探针TCM的合成与表征

  在50 mL烧杯中，加入乙酸铵(2.0 mmol，0.15 g)和10 mL乙酸。然后用玻璃棒不断搅拌，直至固体完全溶解，得到催化剂溶液。将化合物3(0.5 mmol，0.207 g)加入100 mL圆底烧瓶中，并倒入50 mL苯，在室温下搅拌溶解。将催化剂溶液和10 mL丙二腈(2.0 mmol，0.13 mL)的苯溶液缓慢滴入反应液中。升温至75 ℃，加热回流1.5 h，TLC监测反应完全。让溶液自然冷却至室温。减压旋蒸除去溶剂，析出固体，过滤得到黄色固体0.21 g，产率91%。¹H NMR(600 MHz，CDCl₃)：δ 9.11(s，1H)，8.17(d，J=7.7 Hz，2H)，7.92(s，1H)，7.88~7.85(m，2H)，7.80(q，J=8.5 Hz，4H)，7.58(t，J=7.9 Hz，2H)，7.53(d，J=8.2 Hz，2H)，7.47(q，J=7.5 Hz，3H)，7.37~7.32(m，2H)。¹³C NMR(150 MHz，CDCl₃)：δ 155.38, 150.65, 140.47, 139.39，138.51，130.66, 129.88, 129.42, 128.97, 128.79，128.32，127.57，126.18, 123.68, 120.43, 120.07, 115.02，113.87，113.79，109.71，79.02。HR-ESI-MS(m/z)：[M+H]⁺(C₃₁H₂₀N₅)计算值462.164 05，实验值462.171 34(图S4~S6)。

  1.3   实验方法

  1.3.1   溶液的配制与光谱响应条件

  准确称量18.4 mg的探针并溶解在THF中，制得10 mmol·L^-1的储备液。然后用超纯水将不同类型的分析物配制成浓度为10 mmol·L^-1的分析物溶液，并存放在冰箱中备用。分析物包括Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Ni²⁺、NH₄⁺、F^-、Cl^-、Br^-、I^-、CO₃^2-、SO₄^2-、SO₃^2-、NO₂^-、H₂PO₄^-、ClO^-、CH₃COO^-、C₂O₄^2-、NH₂OH、NH₃·H₂O、(C₂H₅)₃N、CO(NH₂)₂、谷氨酸(Glu)、L-半胱氨酸(Cys)、L-高半胱氨酸(Hcy)、谷胱甘肽(GSH)、α-糜蛋白酶(Chy)、精氨酸(Arg)、N₂H₄。测试前，用缓冲溶液(V_THF/VH₂O=7∶3)对探针储备液进行稀释，得到浓度为10 μmol·L^-1的探针溶液。然后向探针溶液中加入2 μL的不同分析物溶液并摇匀，即可得到待测溶液。用紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计对探针溶液进行光谱扫描，获取紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱。探针TCM的紫外可见扫描范围为305~445 nm，荧光扫描范围为380~800 nm。激发和发射狭缝宽度为10 nm。根据公式LOD=3σ/k计算检测限(LOD)，其中，σ是10组空白样品荧光强度比(F₆₀₁/F₄₁₁)的相对标准偏差，k是探针的荧光强度比值与N₂H₄浓度线性拟合后的标准曲线斜率。

  1.3.2   环境样品与滤纸条的制备

  环境样品分为水样和土样。其中，水样取自黄河、池塘和自来水。过滤除去水样中的不溶性杂质，然后添加不同标准浓度的N₂H₄溶液。向探针溶液中加入水样后用荧光分光光度计进行扫描。根据拟合曲线，计算水样中N₂H₄的实际含量以及回收率。从松树林、耕地和黄河边采集并制取土样。准备实验组和对照组，每组不同的土样各1份。称取相同质量的土样放在比色皿中。先用N₂H₄溶液对实验组的土样进行处理，再向2组土样中加入探针溶液。用缓冲溶液提取，离心，得到萃取液。然后置于可见光和365 nm紫外灯下观察荧光颜色变化并进行光谱扫描。将滤纸条裁剪至合适的长方形大小，浸入10 μmol·L^-1探针溶液中，待完全浸染后取出晾干，即得检测试纸。用不同浓度的N₂H₄溶液处理检测试纸后，置于365 nm紫外灯下观察荧光颜色变化。

  2.   结果与讨论

  2.1   探针对N₂H₄的光谱响应

  为评价探针TCM的灵敏度表现，研究探针对不同浓度N₂H₄溶液的光谱响应。向10 μmol·L^-1的探针溶液中加入不同浓度的N₂H₄后进行光谱扫描。如 图 1a所示，随着N₂H₄浓度增大，TCM在最大吸收波长处(340 nm)的吸收峰强度逐渐降低。329和401 nm处出现2个等吸收点，第一和第三吸收带的变化趋势相同，而第二吸收带与前两者呈现相反的变化趋势。图 1b表明，在360 nm激发波长下，TCM的荧光光谱图中出现601和411 nm两个发射峰。TCM的斯托克斯位移达到241 nm。由 图 2a和2b可知，随着N₂H₄的加入，F₆₀₁/F₄₁₁出现明显的下降趋势，同时伴随着光谱蓝移和红移现象。F₆₀₁/F₄₁₁从1.295降低到0.035，降低了97%。当N₂H₄浓度达到30 μmol·L^-1时，荧光强度趋于稳定。对2~18 μmol·L^-1浓度范围内的荧光数据进行了拟合。拟合曲线的相关系数大于0.99，表现出非常好的线性关系。通过线性回归方程和检测限公式确定探针TCM对N₂H₄的检测限为0.15 μmol·L^-1，低于美国环保署规定的0.31 μmol·L^{-1 [24]}。实验结果表明，TCM具有荧光比率响应的特点和较低的检测限，可以灵敏检测痕量N₂H₄。

  图 1

  

  图 1.  (a) 加入不同浓度N₂H₄后TCM的吸收光谱; (b) TCM的激发光谱和发射光谱

  Figure 1.  (a) Absorption spectra of TCM upon the addition of N₂H₄ at different concentrations; (b) Excitation and emission spectra of TCM

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  图 2

  

  图 2.  (a) 加入不同浓度N₂H₄后TCM的发射光谱; (b) TCM的F₆₀₁/F₄₁₁与N₂H₄浓度之间的线性关系

  Figure 2.  (a) Emission spectra of TCM upon the addition of N₂H₄ at different concentrations; (b) Linear relationship between TCM's F₆₀₁/F₄₁₁ and N₂H₄ concentration

  Inset: color change of TCM before and after adding N₂H₄.

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  2.2   探针识别N₂H₄的选择性和抗干扰性

  通过选择性实验和抗干扰实验，研究溶液中存在不同干扰物时TCM对N₂H₄的特异性识别能力。向10 μmol·L^-1的探针溶液中加入相同浓度的不同分析物溶液，采用紫外-可见分光光度计测定溶液的吸收光谱。图 3表明，只有加入N₂H₄后，TCM在340 nm处的吸收峰强度才开始快速下降，而其余分析物并未引起其明显变化。这一现象证明，TCM可以选择性识别N₂H₄。对含有不同分析物的待测溶液进行光谱扫描。由 图 4可知，溶液的荧光强度无显著变化。然而当溶液中存在N₂H₄时，F₆₀₁/F₄₁₁明显下降。以上结果说明，TCM在含有多种分析物的溶液环境中可特异性识别N₂H₄，表现出良好的选择性和抗干扰能力。这为探针在环境样品中的应用奠定了基础。

  图 3

  

  图 3.  不同分析物对TCM吸收光谱的影响

  Figure 3.  Effects of various analytes on the absorption spectra of TCM

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  图 4

  

  图 4.  不同分析物与N₂H₄共存时TCM的F₆₀₁/F₄₁₁

  Figure 4.  TCM′s F₆₀₁/F₄₁₁ in the presence of various analytes and N₂H₄

  1: GSH; 2: Chy; 3: Glu; 4: Arg; 5: Cys; 6: Hcy; 7: NH₂OH; 8: NH₃·H₂O; 9: (C₂H₅)₃N; 10: CO(NH₂)₂; 11: F^-; 12: Cl^-; 13: Br^-; 14: I^-; 15: CO₃^2-; 16: SO₄^2-; 17: SO₃^2-; 18: NO₂^-; 19: H₂PO₄^-; 20: ClO^-; 21: CH₃COO^-; 22: C₂O₄^2-; 23: Na⁺; 24: K⁺; 25: Ca²⁺; 26: Mg²⁺; 27: Ba²⁺; 28: Cu²⁺; 29: Fe³⁺; 30: Zn²⁺; 31: Al³⁺; 32: Ni²⁺; 33: NH₄⁺.

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  2.3   探针的稳定性

  在探针的测试过程中，荧光信号的稳定输出十分关键。为此采用荧光光谱法对TCM的光稳定性和pH依赖性进行了研究。将探针溶液放置在荧光分光光度计中，每隔4 min扫描一次，连续扫描60 min，记录其荧光强度比随时间变化的曲线(图 5)。随着时间延长，F₆₀₁/F₄₁₁没有明显波动。这说明探针具有良好的荧光稳定性，能用于长时间的光学性能测试实验。将探针储备液在pH=3~11的缓冲溶液中处理1 h。通过光谱扫描得到TCM在不同pH条件下的荧光强度比。然后向溶液中加入N₂H₄溶液，再次扫描并记录。结果如 图 6所示，探针TCM在pH=3~8的范围内表现出了良好的光稳定性和响应性能，但是当pH≥9时，荧光强度比急剧下降，荧光几乎完全消失。可能是由于探针分子受到去质子化影响，使激发态能量容易通过非辐射途径耗散，导致荧光消失。以上结果说明，探针的荧光不受时间和酸性环境的影响，能保持其稳定性。

  图 5

  

  图 5.  TCM的荧光稳定性

  Figure 5.  Fluorescence stability of TCM

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  图 6

  

  图 6.  不同pH值下TCM的荧光响应性能

  Figure 6.  Fluorescence response performance of TCM at different pH values

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  2.4   探针对N₂H₄的响应时间

  为了研究探针TCM检测N₂H₄时的响应时间，向探针溶液中加入30 μmol·L^-1的N₂H₄，扫描并绘制荧光强度比随时间变化的关系曲线。如 图 7所示，加入N₂H₄溶液后，F₆₀₁/F₄₁₁在10 min内快速下降，并于20 min后趋于稳定。响应时间是评价荧光探针检测速度的重要参数。结果表明，探针对N₂H₄的响应时间仅为20 min，响应速度较快，因此可以在短时间内完成低浓度N₂H₄的检测。

  图 7

  

  图 7.  加入30 μmol·L^-1 N₂H₄后TCM的F₆₀₁/F₄₁₁随时间的变化

  Figure 7.  Time‑dependent F₆₀₁/F₄₁₁ of TCM after adding 30 μmol·L^-1 N₂H₄

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  2.5   探针的识别机理

  对探针TCM可能的识别机理进行了研究。如 图 8所示，探针主要依靠分子中的亲电位点对N₂H₄进行识别。由于氰基具有很强的吸电子能力，因此在其诱导作用下，α，β-不饱和双键上的电子云密度进一步降低，呈现出很强的亲电性，容易受到亲核试剂的进攻。而N₂H₄是高反应活性的亲核试剂，氮原子上的孤对电子使其可选择性进攻双键，与探针分子发生加成反应，形成新化合物TCM-H。分子结构改变导致激发态的能级发生变化，表现为双发射荧光并实现对N₂H₄的比率响应。进一步的质谱测试验证了TCM-H的分子结构。质谱(图S7)结果显示，m/z=428.186 96的位置出现强峰，与TCM-H最大峰的理论值428.179 70基本一致，说明探针和N₂H₄反应确实生成了TCM-H。

  图 8

  

  图 8.  TCM的识别机理

  Figure 8.  Mechanism of TCM recognition

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  另外，通过DFT计算对探针的识别机理进行了更深入的研究。分子的能级轨道图(图 9)显示，探针LUMO态的电子云集中分布的区域由吡唑环、吸电子基团及连接二者的碳碳双键共同构成。而HOMO态的电子云则集中分布在由咔唑和吡唑环组成的结构片段上。这表明分子内的确存在ICT效应。与探针相比，新化合物TCM-H的HOMO态电子云重叠部分较多，LUMO态电子云的分布范围明显改变。电子云离域的范围向与吡唑环相连的2个苯环方向扩展，同时吡唑环上的电子云密度增大，电荷均匀分布在咔唑单元以外的区域。分子的能隙从2.63 eV变大到5.54 eV。LUMO态电子云完全不同的分布状态和能隙变大的现象说明了探针分子内的电荷转移程度会因结构改变而减弱，同时电荷也会重新分布，产生新的电荷转移效应^[25]。激发态电子的能量将以新的弛豫路径回到基态，导致短波长的蓝色荧光增强，而长波长的橙黄色荧光减弱，呈现荧光比率响应^[26]的特征。

  图 9

  

  图 9.  TCM和TCM-H的分子构型优化和能级轨道分布

  Figure 9.  Molecular configuration optimization and energy level orbital distribution of TCM and TCM-H

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  2.6   N₂H₄的荧光滤纸检测

  探针TCM在识别N₂H₄的过程中表现出较高的灵敏度和在紫外灯下显著的荧光颜色变化。因此用TCM制备荧光滤纸条检测不同浓度的N₂H₄。检测效果如 图 10所示，在365 nm的紫外灯下，荧光滤纸条上显示出了清晰的黄绿色荧光。随着N₂H₄浓度的增加，黄绿色开始变淡直至消失，同时蓝色出现并加深。此外，进行了重复性和稳定性实验，结果如图S8和S9所示。以上实验结果说明该荧光滤纸条可用于检测N₂H₄。

  图 10

  

  图 10.  荧光滤纸条检测不同浓度的N₂H₄

  Figure 10.  Detection of N₂H₄ at different concentrations using fluorescent filter paper strips

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  2.7   水样和土壤中N₂H₄的检测

  为了评价TCM在环境样品中的检测能力，分别准备3种来源不同的水样和土样进行实验，并且对所采集的环境样品进行了pH、有机质和电导率的测定(表S1和S2)。通过真实水样测试，得到N₂H₄的检出浓度与回收率。如 表 1所示，探针对不同水样中N₂H₄的检测回收率为96%~105%，相对标准偏差(RSD)小于2%(n=3)，表现出了良好的检测效果。实验结果表明，探针可应用于复杂水体中痕量N₂H₄的测定。此外，进一步研究了腐殖酸(HA)、乙二胺四乙酸(EDTA)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对探针检测性能的影响。如表S3所示，水样中加入上述分析物后，TCM依然具有稳定的检测能力。土壤实验结果显示(图 11)，仅含探针的土壤离心液颜色为明黄色，同时含有探针和N₂H₄的土壤离心液为浅蓝色，二者颜色对比明显。光谱扫描显示，荧光信号改变。因此，探针也能用于可视化检测不同环境土壤中的N₂H₄，且不受土壤中杂质的干扰。

  表 1

  

  表 1  TCM检测不同水样中N₂H₄的浓度和回收率

  Table 1.  Concentrations and recovery rates of N₂H₄ in different water samples determined by TCM*

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  Sample	$ {c}_{{N}_{2}{H}_{4}} $ / (μmol·L-1)		Recovery / %	RSD / % (n=3)
  	Added	Found
  Pond water	6	5.74	96	1.15
  	12	12.37	103	1.23
  	18	17.73	98	0.80
  River water	6	6.32	105	1.63
  	12	12.29	102	1.64
  	18	17.86	99	1.18
  Tap water	6	5.85	98	0.88
  	12	12.38	103	0.22
  	18	17.29	96	1.28
  * Equation: y=-0.061 393x+1.289 08.

  图 11

  

  图 11.  (a) TCM和N₂H₄分别对土壤处理后的照片; (b) TCM检测不同土壤中的N₂H₄; (c) 土壤离心液的荧光强度比

  Figure 11.  (a) Photos of soil treated with TCM and N₂H₄; (b) Detection of N₂H₄ in soil samples by TCM; (c) Fluorescence intensity ratio of soil centrifuged liquid

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  3.   结论

  合成了一种以咔唑和吡唑为荧光团的比率型荧光探针TCM。通过紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱测试了TCM的光学性能。测试结果显示，该探针拥有601和411 nm的双发射峰，且选择性好、抗干扰能力强、响应速度快，可实现N₂H₄的灵敏检测，检测限低至0.15 μmol·L^-1。TCM具有241 nm的大斯托克斯位移，可有效降低自吸收和探针浓度造成的干扰。此外，利用TCM制备的荧光滤纸条可通过黄绿色减弱、蓝色增强的颜色变化检测N₂H₄。水样和土壤实验表明TCM能够检测环境样品中的N₂H₄而不受环境基质的干扰，展现出环境监测方面的应用潜力，为开发更多N₂H₄荧光探针提供了参考。

  
  Supporting information is available at http://www.wjhxxb.cn
  
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  Scheme 1  Synthetic route of probe TCM

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  图 1  (a) 加入不同浓度N₂H₄后TCM的吸收光谱; (b) TCM的激发光谱和发射光谱

  Figure 1  (a) Absorption spectra of TCM upon the addition of N₂H₄ at different concentrations; (b) Excitation and emission spectra of TCM

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  图 2  (a) 加入不同浓度N₂H₄后TCM的发射光谱; (b) TCM的F₆₀₁/F₄₁₁与N₂H₄浓度之间的线性关系

  Figure 2  (a) Emission spectra of TCM upon the addition of N₂H₄ at different concentrations; (b) Linear relationship between TCM's F₆₀₁/F₄₁₁ and N₂H₄ concentration

  Inset: color change of TCM before and after adding N₂H₄.

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  图 3  不同分析物对TCM吸收光谱的影响

  Figure 3  Effects of various analytes on the absorption spectra of TCM

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  图 4  不同分析物与N₂H₄共存时TCM的F₆₀₁/F₄₁₁

  Figure 4  TCM′s F₆₀₁/F₄₁₁ in the presence of various analytes and N₂H₄

  1: GSH; 2: Chy; 3: Glu; 4: Arg; 5: Cys; 6: Hcy; 7: NH₂OH; 8: NH₃·H₂O; 9: (C₂H₅)₃N; 10: CO(NH₂)₂; 11: F^-; 12: Cl^-; 13: Br^-; 14: I^-; 15: CO₃^2-; 16: SO₄^2-; 17: SO₃^2-; 18: NO₂^-; 19: H₂PO₄^-; 20: ClO^-; 21: CH₃COO^-; 22: C₂O₄^2-; 23: Na⁺; 24: K⁺; 25: Ca²⁺; 26: Mg²⁺; 27: Ba²⁺; 28: Cu²⁺; 29: Fe³⁺; 30: Zn²⁺; 31: Al³⁺; 32: Ni²⁺; 33: NH₄⁺.

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  图 5  TCM的荧光稳定性

  Figure 5  Fluorescence stability of TCM

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  图 6  不同pH值下TCM的荧光响应性能

  Figure 6  Fluorescence response performance of TCM at different pH values

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  图 7  加入30 μmol·L^-1 N₂H₄后TCM的F₆₀₁/F₄₁₁随时间的变化

  Figure 7  Time‑dependent F₆₀₁/F₄₁₁ of TCM after adding 30 μmol·L^-1 N₂H₄

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  图 8  TCM的识别机理

  Figure 8  Mechanism of TCM recognition

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  图 9  TCM和TCM-H的分子构型优化和能级轨道分布

  Figure 9  Molecular configuration optimization and energy level orbital distribution of TCM and TCM-H

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  图 10  荧光滤纸条检测不同浓度的N₂H₄

  Figure 10  Detection of N₂H₄ at different concentrations using fluorescent filter paper strips

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  图 11  (a) TCM和N₂H₄分别对土壤处理后的照片; (b) TCM检测不同土壤中的N₂H₄; (c) 土壤离心液的荧光强度比

  Figure 11  (a) Photos of soil treated with TCM and N₂H₄; (b) Detection of N₂H₄ in soil samples by TCM; (c) Fluorescence intensity ratio of soil centrifuged liquid

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  表 1  TCM检测不同水样中N₂H₄的浓度和回收率

  Table 1.  Concentrations and recovery rates of N₂H₄ in different water samples determined by TCM*

  Sample	$ {c}_{{N}_{2}{H}_{4}} $ / (μmol·L-1)		Recovery / %	RSD / % (n=3)
  	Added	Found
  Pond water	6	5.74	96	1.15
  	12	12.37	103	1.23
  	18	17.73	98	0.80
  River water	6	6.32	105	1.63
  	12	12.29	102	1.64
  	18	17.86	99	1.18
  Tap water	6	5.85	98	0.88
  	12	12.38	103	0.22
  	18	17.29	96	1.28
  * Equation: y=-0.061 393x+1.289 08.

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