近日,我院朱忠洪助理教授团队在智能动态发光金属有机框架领域取得突破性进展。相关成果以Respiration Drives Dynamic Metal–Organic Framework for Smart Photoresponse to Volatile Toxic Vapors and Their Photodynamic Sterilization为题,发表于综合性期刊学术期刊Advanced Science。该论文以广西大学为第一单位和唯一通讯单位,我院汪海玲和朱忠洪助理教授为通讯作者。

含有分子转子或振动单元的聚集诱导发光荧光团(AIEgens)为构建具有优异光物理性质的动态智能光学材料提供了机会。近年来,以四苯乙烯和三苯胺为母核的AIEgens常被用于合成AIEgens基发光金属有机框架(LMOFs)。尽管基于不同AIEgens作为有机连接子,已合成了丰富的AIEgens基LMOFs,但是对于这些LMOFs结构中动态单元的呼吸作用的研究仍然较为匮乏。

我院研究团队选取了最常见的四苯基乙烯母核且分子转子结构延长(相对于H4TCPE)的H4TPPE作为连接子,八面体状的Zr6O4(OH)8(H2O)4团簇作为次级构建单元(SBUs),组装了一例能够由CH2Cl2或CH3COOH蒸气驱动呼吸作用的智能发光MOF(Zr-TPE-MOF)。Zr-TPE-MOF能够通过呼吸作用吸入微量的CH2Cl2或CH3COOH蒸气进入孔道内,引发发射波长的明显蓝移以及高达3倍的发射强度增加。此外,Zr-TPE-MOF在80 ~ 350 K的温度范围内的热致荧光变色行为并不明显,而在350 ~ 470 K的温度范围内且具有非常明显的热致荧光变色行为。同时,Zr-TPE-MOF对重金属离子Cr2O72−显示出了高灵敏且可视化的智能光响应行为,且检测限低至7.49 μM。得益于Zr-TPE-MOF的多孔框架结构及有机-无机杂化特性,其在低功率的光辐照条件下具有出色的I型ROS的生成能力,并且显示出了优异的光动力灭菌和快速降解有色染料的性能。
该研究不仅为构建具有呼吸作用的动态发光MOFs开辟了新路径,也为构建刺激响应型的人工智能变色多孔材料打开了新视野。
原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202501824
DOI: 10.1002/advs.202501824
一审一校丨李丽敏
二审二校丨尹诗斌
三审三校丨刘 丽