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具有大开/关比的螺吡喃官能化MOF中的质子传导光调节
Proton-conduction photomodulation in spiropyran-functionalized MOFs with large on–off ratio

Chemical Science(中文翻译) ( IF 9.346 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1039/c9sc04926f
Anemar BrunoKANJ; Abhinav Chandresh; AaronGerwien; SylvainGrosjean; StefanBraese; YueminWang; Henry Dube; LarsHeinke

纳米孔中的质子传导对于受自然启发而制备的燃料电池、化学传感器和信息处理设备中的应用至关重要。该文章介绍了一种纳米多孔材料,即金属有机骨架(MOF)薄膜,可以对客体的水质子和醇质子传导进行几乎两个数量级的光调节。MOF膜具有螺吡喃基团,该螺吡喃基团可进行可逆的紫外光诱导异构化,生成部花菁形式(一种高度极性的两性离子分子),其中客体与部花菁异构体的牢固结合有效地抑制了质子传导。这种具有光调节离子传导的材料有助于开发先进可远程控制的化学传感器,且有助于与生物系统通过界面连接的设备。



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Proton conduction in nanopores is important for applications in fuel cells, chemical sensors and information processing devices inspired by nature. Here, we present a nanoporous material, a metal–organic framework (MOF) thin film, allowing photomodulation of the aqueous and alcoholic proton conduction of the guests by almost two orders of magnitude. The MOF film possesses spiropyran groups which undergo reversible UV-light induced isomerization to the merocyanine form, a highly polar, zwitterionic molecule, where the strong binding of the guests to the merocyanine isomer efficiently suppresses the proton conduction. Such materials with photomodulated ionic conduction contribute to the development of advanced, remote-controllable chemical sensors and to switchable devices interfacing with biological systems.
更新日期:2019-12-19

 

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