2.1 荧光发射波长的选择

测试了不同的激发波长(435、440、445、450、455、460 nm)下探针BDC的荧光发射光谱，如图1b所示。在不同的激发波长下，探针在506 nm处有最强发射光谱，随着激发波长的增加，探针发射光谱先升高后降低，但发射光谱图形未有明显变化，在455 nm的激发下，探针的发射光谱最强，可用于探针的最佳激发波长。

2.2 BDC对金属离子的选择性

为了探究探针BDC对不同金属离子的选择识别性，分别加入Na⁺、K⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等离子后，测试探针BDC溶液的荧光光谱变化，结果如图2a所示。加入Zn²⁺后，在506 nm处BDC的荧光强度由1998增加到5536，荧光增强2.8倍；加入Ag⁺后，BDC的荧光强度下降到1480，下降了25.9%，而其他受试金属离子的加入，体系的荧光光谱变化很小或几乎没有变化，表明探针分子BDC可以实现对Zn²⁺的荧光选择性识别。

2.3 响应时间研究

对于离子探针来说，响应时间是检测方法中尤为关键的一步，向BDC探针中加入Zn²⁺，测定在0～10 min内体系荧光强度变化，如图2b所示。可见，BDC与Zn²⁺的混合后，体系的荧光在极短的时间(0.5 min)迅速升高达到稳定，在10 min内监测，体系的荧光强度几乎不再发生变化，可见，探针BDC在检测Zn²⁺中具有快速响应和稳定的优势，后续的荧光实验反应时间建立在此基础上进行。

2.4 BDC与Zn²⁺的荧光滴定实验

2.5 BDC识别Zn²⁺的抗干扰分析

为考察探针BDC的抗干扰能力，研究了探针在有其他离子存在时对Zn²⁺的检测识别能力。在35 μmol/L的探针溶液中分别加入干扰离子(K⁺、Na⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺)，再加入Zn²⁺溶液，混合均匀后测定体系的荧光强度，结果如图4所示。BDC体系中仅加入干扰离子时，除了Ag⁺有一定的干扰外(体系荧光减弱24.3%)，其他受试离子对BDC的荧光值影响不大，当加入Zn²⁺时，体系的荧光值显著升高，506 nm处的荧光值是原来荧光强度的2.1～2.4倍，这说明BDC具有较强的坑干扰能力，具有检测复杂环境中Zn²⁺的潜力。

2.6 BDC与Zn²⁺的结合比分析

采用Job′s Plot实验(等物质的量连续变化法)探讨BDC与Zn²⁺的化学计量结合比^[20]。首先保持BDC和Zn²⁺的总浓度不变，通过不断调整[Zn²⁺]/([Zn²⁺]+[BDC])的浓度比例，测定不同浓度比例下，体系在λ=506 nm处的荧光强度，绘制Job′s Plot曲线图(图5)。当Zn²⁺的物质的量分数占比约在0.35时，体系的荧光值达到最大，表明BDC与Zn²⁺结合比为2∶1^[16]。

2.7 配合物BDC-Zn的合成及晶体结构

2.8 作用机理分析

结合Job′s曲线(结合比验证)与X-射线单晶衍射结果可知，探针BDC对Zn²⁺的识别机理应该是配位抑制探针分子的分子内质子转移(ESIPT)过程，触发螯合荧光增强(CHEF)效应^[21，22]。自由态BDC分子中，咪唑环上的N—H键与相邻酮羰基的CO键形成分子内氢键(N—H…OC)；在光激发下，BDC进入激发态后，分子内质子会从咪唑N原子转移至酮羰基O原子，发生 ESIPT过程，该过程会导致激发态能量通过“非辐射跃迁”耗散，因此，自由态BDC的荧光强度低。当BDC的咪唑N原子和酮羰基O原子与Zn²⁺配位后限制了BDC配体的旋转和振动，抑制ESIPT的非辐射跃迁耗散。而Zn²⁺的正电荷会吸引BDC的电子云向配位中心偏移，优化其前线分子轨道能级差，使荧光发射更易发生，构成螯合荧光增强(CHEF)效应^[23]。

2.9 实际水样中Zn²⁺的检测