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電致變色材料被廣泛地用于智能窗戶、信息存儲和防眩暈后視鏡等領(lǐng)域。研究較多的電致變色材料主要有金屬氧化物、紫精類化合物、共軛聚合物等。目前，尚無氫鍵有機框架化合物（HOFs）應(yīng)用于電致變色的研究報道。

然而，HOFs應(yīng)用于該領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢：首先，HOFs材料無需引入額外的基團（例如引入官能團進(jìn)行配位、聚合等），僅由變色的基元通過氫鍵自組裝便可以成功制備，具有原子經(jīng)濟的特點。其次，HOFs材料易于回收和重新制備。此外，HOFs材料表面存在著大量未成對的氫鍵給體和供體，如羧酸、氨基等，為HOFs材料的后修飾和改性提供了可能。

中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室曹榮課題組和劉天賦課題組合作，利用電泳法快速、便捷地制備了一種具有長循環(huán)壽命、可逆電致變色性能的氫鍵有機框架薄膜。進(jìn)一步把具有氧化還原活性的Fe離子修飾在顆粒表面及內(nèi)部缺陷中殘留的羧酸基團上，可以實現(xiàn)材料更豐富的顏色變化。此外，材料可以通過簡單的淋洗-重結(jié)晶-重新電泳的方法再生。值得一提的是，為了進(jìn)一步證明HOFs薄膜的實用性，該研究團隊將制備的薄膜組裝成器件，其表現(xiàn)出與薄膜相似的電致變色行為。

該研究為HOFs的成膜以及器件制備提供了一個可行的思路，同時也開辟了HOF材料應(yīng)用于電致變色的研究實例。相關(guān)成果以“An Electrochromic Hydrogen-Bonded Organic Framework Film”為題發(fā)表在AngewandteChemie International Edition雜志上。

此前，曹榮及劉天賦研究團隊在HOF材料的設(shè)計以及成膜方面也取得了其它重要進(jìn)展。如：Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7691–7696; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15, 7218–7224，ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26, 29854–29860?等。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1002/anie.202006926（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 22392–22396）

文章來源：中國科學(xué)院海西研究院

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福建物構(gòu)所Angew.丨HOF材料應(yīng)用于電致變色的研究

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