金属有机骨架(MOF)由于其多孔结构,已被广泛应用于分离、催化和燃料气体载体等领域。此外,关于其组成构件,已经研究了其他物理性质,包括磁性、导电性和光学等。
近日,南京大学左景林教授报道了为了激活氧化还原金属-有机骨架的电子和光学功能,通过四硫富钒(TTF·+)和N,N’-二甲基-4,4’-联吡啶(MV2+)阳离子交换了(Me2NH2)[InIII(TTFTB)]·0.7C2H5OH·DMF(Me2NH2@1,TTFTB=四硫富瓦烯-四苯甲酸酯,DMF=N,N-二甲基甲酰胺)。这些阳离子可提供电子载体和光敏性。
文章要点
1)这种交换保留了单晶到单晶的结晶度,允许单晶在合成后转变为TTF@1和MV@1。X射线衍射、1H-NMR、FT-IR、UV-VIS-NIR和电子顺磁共振(EPR)光谱为阳离子交换成功提供了充分的证据。
2)研究发现,TTF·+和MV2+使其电导率提高约102倍,可见光诱导的光电流提高4倍和28倍。同时,EPR证明了骨架氧化还原活性TTFTB桥与MV2+之间存在电荷转移的协同效应。结果表明,在不影响结晶度的情况下,通过阳离子交换使MOF功能化,为实现可切换材料提供了可能性。
Yan Zhou, et al, Tuning Electrical- and Photo-Conductivity by Cation Exchange within a Redox-Active Tetrathiafulvalene-Based Metal-Organic Framework, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202008941
https://doi.org/10.1002/anie.202008941