温州大学化学与材料工程学院

网站首页 温州大学 ENGLISH

老网站

祝贺我院肖洪平教授和葛景园博士指导研究生陈凤桂在Inorganic Chemistry上发表学术文章

发布时间:2022-04-08    来源:化学与材料工程学院    作者:    点击次    [点击关闭]

在实际应用中,同一晶体材料中中引入两个或多个不同的功能单元,一方面可以使材料对外界刺激包括光、磁场、电场等)进行重响应实现多任务表达,扩展材料的应用范围。另一方面,这些特性之间的潜在相互作用或协同作用有助于获得单功能材料所无法实现的新功能。金属有机骨架(MOFs)或配位聚合物(CPs)是因其组成多样、结构多样、功能设计丰富而成为设计先进多功能材料的有趣平台。迄今为止,基于MOFpH传感器和质子导体的研究仍然相对少见,尤其是再结合分子磁性的MOF尚未被报道。主要原因是大多数MOFs的水稳定性和酸碱稳定性较差。因此,在不破坏框架结构的情况下,创造出与H+OH相互作用的功能位点,同时将这种相互作用转化发光或者导电反应,是一个巨大的挑战。在此背景下,我们旨在利用具有顺磁性的金属Dy构建pH识别和质子传导多重响应的功能MOF

 

本项工作中合理设计并成功合成了一例三维结构稳定的多功能化合物(Hdmbpy)[Dy(H2dobdc)2(H2O)]·3H2O) (Dy-MOF)。这种晶体材料在水溶液以及苛刻的酸性或碱性溶液具有良好的稳定性,并表现出前所未有的多功能性,包括荧光传感、磁性和质子传导性能。Dy-MOF的发光信号随着溶液酸度的变化发生了可被肉眼分辨的颜色变化,具有典型的pH计量型响应行为。在100%相对湿度下,Dy-MOF基于质子跳跃机制表现出较高的质子电导率σ (303 K达到1.70×10-4 S cm-1; 343 K达到1.20×10-3 S cm-1)远超过10-4 S cm-1,可归属于超离子导体。此外,Dy-MOF同时实现了铁磁相互作用和磁弛豫行为。因此,将发光传感、磁性和质子传导结合在单相三维MOF中可能在智能多任务器件中具有巨大的应用潜力。

这一研究结果以Dysprosium(III) Metal−Organic Framework Demonstrating

Ratiometric Luminescent Detection of pH, Magnetism, and Proton Conduction”为题,近日发表于《Inorganic Chemistry》(Inorg. Chem. 2022, 61, 5388−5396),温州大学作为第一通讯单位,化学与材料工程学院2019级硕士研究生陈凤桂为第一作者,肖洪平教授、王海英副研究员和葛景园博士为共同通讯作者,相关工作受到国家自然科学基金(2180105421801127)、浙江省自然科学基金(LY20B010003LQ21B050001)、温州市基础性科研项目(No. Y20210265)等项目的资助。

 

原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c00242