Metal–organic frameworks (MOFs) are a class of crystalline porous materials characterized by inorganic nodes and multitopic organic linkers. Because of their molecular-scale porosity and periodic intraframework chemical functionality, MOFs are attractive scaffolds for supporting and/or organizing catalysts, photocatalysts, chemical-sensing elements, small enzymes, and numerous other functional-property-imparting, nanometer-scale objects. Notably, these objects can be installed after the synthesis of the MOF, eliminating the need for chemical and thermal compatibility of the objects with the synthesis milieu. Thus, postsynthetically functionalized MOFs can present three-dimensional arrays of high-density, yet well-separated, active sites. Depending on the application and corresponding morphological requirements, MOF materials can be prepared in thin-film form, pelletized form, isolated single-crystal form, polycrystalline powder form, mixed-matrix membrane form, or other forms. For certain applications, most obviously catalytic hydrolysis and electro- or photocatalytic water splitting, but also many others, an additional requirement is water stability. MOFs featuring hexa-zirconium(IV)-oxy nodes satisfy this requirement. For applications involving electrocatalysis, charge storage, photoelectrochemical energy conversion, and chemiresistive sensing, a further requirement is electrical conductivity, as embodied in electron or hole transport. As most MOFs, under most conditions, are electrically insulating, imparting controllable charge-transport behavior is both a chemically intriguing and chemically compelling challenge.

中文翻译：

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锆基金属有机框架中的电荷传输。

金属有机骨架（MOF）是一类结晶多孔材料，其特征是无机节点和多主题有机连接基。由于其分子尺度的孔隙率和周期性的骨架内化学功能，MOF是吸引人的支架，用于支撑和/或组织催化剂，光催化剂，化学传感元素，小酶和许多其他赋予功能的纳米级物体。值得注意的是，这些物体可以在合成MOF之后安装，从而消除了物体与合成环境之间的化学和热相容性。因此，合成后功能化的MOF可以呈现高密度但分离良好的活性位点的三维阵列。根据应用和相应的形态要求，MOF材料可以薄膜形式，颗粒形式，分离的单晶形式，多晶粉末形式，混合基质膜形式或其他形式制备。对于某些应用，最明显的是催化水解和电催化或光催化水分解，还有许多其他应用，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学阻滞感测的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。分离的单晶形式，多晶粉末形式，混合基质膜形式或其他形式。对于某些应用，最明显的是催化水解和电催化或光催化水分解，还有许多其他应用，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学电阻传感的应用，进一步的要求是导电性，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。分离的单晶形式，多晶粉末形式，混合基质膜形式或其他形式。对于某些应用，最明显的是催化水解和电催化或光催化水分解，还有许多其他应用，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学电阻传感的应用，进一步的要求是导电性，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。对于某些应用，最明显的是催化水解和电催化或光催化水分解，还有许多其他应用，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学阻滞感测的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。对于某些应用，最明显的是催化水解和电催化或光催化水分解，还有许多其他应用，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学感应的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学感应的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学感应的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。