福建師范大學科研團隊在光功能框架領域取得重要進展

發(fā)光MOFs金屬有機框架（MOFs）通過金屬與有機配體的光電子特性結合展現(xiàn)出豐富的響應性發(fā)光，為信息加密與防偽技術開辟了新路徑。MOF異質結構通過將不同的響應框架集成于一個統(tǒng)一的系統(tǒng)中，不僅實現(xiàn)了不同刺激響應行為的和諧共存，而且賦予了材料可識別的顏色和互不干擾的發(fā)射區(qū)域，能夠產生動態(tài)的多色協(xié)同信號；從而使得MOF異質結構成為了一種極具潛力的高安全性防偽平臺。但構建多色響應MOF異質結構面臨兩大障礙：（i）傳統(tǒng)異質結構設計依賴差異化金屬節(jié)點，需苛刻刺激條觸發(fā)響應，導致其可逆性差、結晶度低。（ii）具有不同光學響應的有機配體分子構型差異大，導致其相容性差、晶格匹配度低，進而限制MOF異質結構的形成。

配體內電荷轉移的差異化設計可以使光學配體既具有不同的本征發(fā)射，又對相同的溫和刺激具有不同的響應行為，從而有利于構建多色響應的MOF異質結構。此外，不同的配體內電荷轉移可以由相同類型的供電子/受電子基團來完成，有利于出現(xiàn)相似的配體構象，可有效抑制MOF異質結構中的晶格失配。因此，在有機配體中設計差異化的配體內電荷轉移為構建智能響應的多色MOF異質結構提供了一種前景廣闊的方法，可用于制造穩(wěn)健的先進防偽器件。

近期，福建師范大學呂遠超副教授在前期框架的光增益/腔體調控（J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 19959−19963；Nano Lett. 2020, 20, 2020-2025）以及光功能框架設計（Adv. Mater.2024, 36, 2314005；Adv. Mater.2024, 36, 2309130；Adv. Funct. Mater.2024, 34, 2403635）的研究基礎上，首次報道通過配體內電荷轉移的差異化設計實現(xiàn)了穩(wěn)健多色響應MOF異質結。MOF塊中不同數(shù)量的給電子基團使得電荷轉移配體的扭轉具有不同的空間調控，從而在相同的輕微刺激下觸發(fā)不同的響應發(fā)射，從而產生多種可調發(fā)射模式。所設計的多種MOF異質結均表現(xiàn)出優(yōu)越的循環(huán)性和穩(wěn)定性，展現(xiàn)了作為具有高安全轉換狀態(tài)的穩(wěn)健防偽標簽的潛在應用。這些結果為不同光學響應性和高晶格匹配之間的兼容性問題提供了新的解決方案，并為面向功能開發(fā)智能響應的MOF異質系統(tǒng)用于高級信息加密和防偽提供了一條有希望的途徑。

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該研究成果中福建師范大學為唯一通訊單位，文章的第一作者是我�；瘜W與材料學院呂遠超副教授和林陳威碩士生，通訊作者是我�；瘜W與材料學院呂遠超副教授，共同通訊作者是我校化學與材料學院陳邦林教授和張章靜教授。

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