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福建物構(gòu)所Angew.丨HOF材料應(yīng)用于電致變色的研究

電致變色材料被廣泛地用于智能窗戶、信息存儲(chǔ)和防眩暈后視鏡等領(lǐng)域。研究較多的電致變色材料主要有金屬氧化物、紫精類化合物、共軛聚合物等。目前,尚無(wú)氫鍵有機(jī)框架化合物(HOFs)應(yīng)用于電致變色的研究報(bào)道。
然而,HOFs應(yīng)用于該領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):首先,HOFs材料無(wú)需引入額外的基團(tuán)(例如引入官能團(tuán)進(jìn)行配位、聚合等),僅由變色的基元通過(guò)氫鍵自組裝便可以成功制備,具有原子經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。其次,HOFs材料易于回收和重新制備。此外,HOFs材料表面存在著大量未成對(duì)的氫鍵給體和供體,如羧酸、氨基等,為HOFs材料的后修飾和改性提供了可能。
中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曹榮課題組和劉天賦課題組合作,利用電泳法快速、便捷地制備了一種具有長(zhǎng)循環(huán)壽命、可逆電致變色性能的氫鍵有機(jī)框架薄膜。進(jìn)一步把具有氧化還原活性的Fe離子修飾在顆粒表面及內(nèi)部缺陷中殘留的羧酸基團(tuán)上,可以實(shí)現(xiàn)材料更豐富的顏色變化。此外,材料可以通過(guò)簡(jiǎn)單的淋洗-重結(jié)晶-重新電泳的方法再生。值得一提的是,為了進(jìn)一步證明HOFs薄膜的實(shí)用性,該研究團(tuán)隊(duì)將制備的薄膜組裝成器件,其表現(xiàn)出與薄膜相似的電致變色行為。

  福建物構(gòu)所Angew.丨HOF材料應(yīng)用于電致變色的研究

該研究為HOFs的成膜以及器件制備提供了一個(gè)可行的思路,同時(shí)也開辟了HOF材料應(yīng)用于電致變色的研究實(shí)例。相關(guān)成果以“An Electrochromic Hydrogen-Bonded Organic Framework Film”為題發(fā)表在AngewandteChemie International Edition雜志上。
此前,曹榮及劉天賦研究團(tuán)隊(duì)在HOF材料的設(shè)計(jì)以及成膜方面也取得了其它重要進(jìn)展。如:Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7691–7696; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15, 7218–7224,ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26, 29854–29860?等。

文章鏈接:

https://doi.org/10.1002/anie.202006926(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 22392–22396)
文章來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院海西研究院

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