逆天！！印度研究团队将荧光MOF的导电性能提高十亿倍？

材料牛注：通过使用导电聚合物填充荧光金属有机骨架配合物（MOF），印度研究人员已成功将MOF的导电性提高十亿倍，并同时具有荧光性。这是对MOF导电性突破性的提高，并且有助于MOF基光电设备离实际应用更近一步。

金属 - 有机骨架MOFs因其多孔和海绵状结构而具有催化性和气体吸附性。但是MOFs的绝缘有机链接与构成骨架的金属离子砌块之间难以获得空间和高能电子层，所以它们普遍缺乏导电性。印度一研究团队迎难而上，他们发现，MOFs的可调性和稳定性允许人为对其导电性能进行简单的控制，而这种操作在现存金属材料中难以实现，所以，这种可行性将会促使新一代的电子产品的产生。

在过去的几年里，包括用作化学传感器的薄膜在内的具有导电性的MOFs已经显示了极具潜力的发展。但是MOFs的导电性也仅提高到原始状态的100万倍，难以满足MOFs更广的发展需求。目前，印度科学教育研究所的Nirmalya Ballav 和他的同事用导电聚合物聚吡咯填充了镉基MOF的孔隙，这一方法将其导电性成功地显著提高了十亿倍。

“我们只是简单地想用本征导电聚合物如聚苯胺、聚吡咯聚噻吩来填充孔隙，”Ballav说道。“其中，最具挑战的部分是找到一种MOF与导电聚合物的合适搭配。我们花了近四年的时间来筛选各种体系，并最终合理设计出一种适合嵌入吡咯单体的MOF。”

研究人员最终选定具有一维纳米通道的镉基MOF，因为一旦该MOF浸入碘后，在其内部的吡咯单体可以聚合成一维聚吡咯链。这使得在封闭空间内形成一个独特的界面，该界面上发生的MOF和聚吡咯之间重要的非共价弱相互作用，使得电子可以在MOF与聚吡咯之间自由运动并且产生一个电子在材料内部流动时同时保持荧光的通道。基体和嵌入分子之间的强相互作用通常可以熄灭荧光，但是在嵌聚吡咯的MOF内，两者的相互作用较弱，所以MOF仍能保持荧光。一旦导电性和荧光这两种性能结合起来，便可制造出适合光电设备的多功能MOFs，包括太阳能电池和成像设备。

“发展高导电性能的MOFs的确非常具有前景，”在伦敦帝国学院研究电活性MOFs的Aron Walsh说道。但是，他同时也表明实现MOF导电性十亿倍的提高或许有些言过其实。“因为，MOF的导电性通常是从几乎不导电变成弱导电性。并且所报道的提高的十亿倍是与典型无机物半导体和聚吡咯本身较低导电性相比较，” Aron Walsh解释道。“尽管如此，这项研究仍然证明了杂化材料的应用前景。”

参考原文链接：Fluorescent MOF gets billion-fold boost in conductivity

文献链接：Increase in Electrical Conductivity of MOF to Billion-Fold upon Filling the Nanochannels with Conducting Polymer

本文由编辑部丁菲菲提供素材，黄琼编译， 点我加入材料人编辑部。

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