荧光MOF的导电性提高了10亿倍

印度研究人员提高了荧光金属有机骨架(MOF)的导电性用一种导电聚合物填充它的缝隙就能增加10亿倍。研究小组表示，这是MOF导电性的一次破纪录的增强，有助于使基于MOF的光电子器件更接近现实。

MOFs通常因其多孔、海绵状结构而具有催化和气体储存能力。它们通常缺乏导电性，因为在绝缘有机连接器和形成框架的金属离子积木之间很难实现空间和能量电子重叠。但研究人员正在迎接挑战，因为MOFs的可调性和稳定性可以允许简单地操纵电子性质，这在现有材料中很难实现，并带来新一代电子产品。

在过去的几年里，我们已经看到了充满导电性的MOFs的有前景的发展，包括作为化学传感器的薄膜．但是，提高这种mof的导电性只比起始材料多了大约一百万倍。现在,Nirmalya Ballav和印度科学教育与研究所的同事们用导电聚合物聚吡咯填充了镉基MOF的孔隙，并将材料的导电性提高了10亿倍。

巴拉夫说:“我们只是想用聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等聚合物的导电链来填充小孔，这些聚合物都是众所周知的本质导电聚合物。”“最具挑战性的部分是找到MOF和导电聚合物的合适组合——我们花了近四年的时间筛选各种体系，合理地设计出适合吡咯单体作为客体分子的MOF。”

研究人员确定了一种基于镉的具有一维纳米通道的MOF，其中吡咯单体可以在浸泡在碘中时聚合成一维聚吡咯链。这在有限的空间中实现了独特的主-客界面，其中涉及MOF和聚吡吡尔之间微弱但重要的非共价相互作用，使它们能够以电子方式相互“交谈”，并为电子在保持荧光的同时流过材料创造一条路径。荧光通常会被宿主分子和客体分子之间的强相互作用猝灭，但在该团队的材料中，这种相互作用很弱。导电性和荧光是一种罕见的组合，可以为适用于光电子学(包括太阳能电池和成像设备)的多功能mof提供一条途径。

“在mof中发展强大的导电性是一个令人兴奋的前景，”他说Aron沃尔什他在英国帝国理工学院研究电活性MOFs。然而，他认为10亿倍的增长并不像听起来那么令人印象深刻。“电导率从可以忽略不计变成非常小。报道的较高值是在典型无机半导体和聚吡咯本身的导电性的低端，”他解释说。“尽管如此，它展示了混合材料的一个很有前途的应用。”