I centrum kan man se att HOF med optoelektroniska egenskaper har ett brett spektrum av tillämpningar inom katalys, avkänning och biomedicin. Kredit:©Science China Press
HOF är en klass av kristallina porösa material med förutsägbara topologier och avstämbara strukturer. De har initialt hindrats av relativt svaga vätebindande interaktioner, eftersom många HOF kollapsar vid borttagande av gästlösningsmedel. Nyligen kan design av konstruktörer med stora π-konjugerade system för att bilda intermolekylära formpassande π-π-staplingsinteraktioner avsevärt förbättra den termiska stabiliteten hos HOF. Ännu viktigare är att dessa HOFs med stora π-konjugerade strukturer kan accelerera elektronöverföring när redoxreaktioner inträffar på grund av de överlappande steriska orbitala interaktionerna.
Dessa inneboende optoelektroniska egenskaper gör HOF till en attraktiv och unik klass av fotoaktiva och elektroaktiva porösa material för katalys, avkänning och biomedicinska tillämpningar. Baserat på den formanpassade π-π-staplingsstrategin har olika fotoaktiva och elektroaktiva HOFs med utmärkta egenskaper konstruerats genom att använda olika ligander som innehåller ljuskänsliga eller redoxaktiva organiska kärnor med vätebindningsställen. Publicerad i Science China Chemistry , denna korta recension sammanfattar de senaste framstegen i utvecklingen av optiskt och elektroaktiva HOF, inklusive syntetiska metoder och olika applikationer.
Utvecklingen och tillämpningen av HOFs är fortfarande i sin linda jämfört med mogna MOFs och COFs, så det finns fortfarande många utmaningar att övervinna och potentiella möjligheter att omfamna HOFs. För det första återstår potentialen hos HOF inom elektrokatalysområdet att utnyttjas.
För det andra, även om HOFs visar stor potential i heterogen katalys, har deras morfologier från nanoskala till mikroskala inte systematiskt undersökts. Morfologin hos MOF-baserade katalysatorer har visat sig vara en viktig påverkande faktor för att bestämma den katalytiska prestandan. På grund av lösningens bearbetbarhet och anpassningsförmåga hos HOF finns det många möjligheter att utforska effekten av HOF-morfologi på prestanda.
För det tredje breddar och förbättrar införandet av metallnanopartiklar i nanoporerna av HOFs avsevärt och förbättrar de möjliga tillämpningarna av HOFs. Emellertid kan de möjliga koordinationsinteraktionerna mellan metalljoner och vätebindningsställen leda till bildandet av metallligandkomplex och påverka fasrenheten hos HOF. Därför bör man vara försiktig för att undvika denna situation. Sammanfattningsvis, även om HOF har visat mycket lovande som funktionella fotoaktiva och elektroaktiva material hittills, behöver detta spännande forskningsområde fortfarande mycket forskningsarbete för att realisera sin fulla potential. + Utforska vidare
