電致變色氫鍵有機框架薄膜研究新進展

　　電致變色材料被廣泛應用于智能窗戶、信息存儲和防眩暈后視鏡等領域。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）應用于電致變色的研究報道。然而，HOFs應用于該領域具有獨特優勢：HOFs材料無需引入額外的基團（如引入官能團進行配位、聚合等），僅由變色的基元通過氫鍵自組裝便可成功制備，具有原子經濟的特點。HOFs材料易于回收和重新制備。此外，HOFs材料表面存在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。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員曹榮課題組和研究員劉天賦課題組合作，利用電泳法快速、便捷地制備了一種具有長循環壽命、可逆電致變色性能的氫鍵有機框架薄膜。進一步把具有氧化還原活性的Fe離子修飾在顆粒表面及內部缺陷中殘留的羧酸基團上，可實現材料更豐富的顏色變化。此外，材料可以通過簡單的淋洗-重結晶-重新電泳的方法再生。為進一步證明HOFs薄膜的實用性，科研人員將制備的薄膜組裝成器件，其表現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可行思路，也提供了HOF材料應用于電致變色的研究實例。相關研究成果以An Electrochromic Hydrogen-Bonded Organic Framework Film為題，發表在Angewandte Chemie International Edition上。

　　此前，曹榮及劉天賦研究團隊在HOF材料的設計及成膜方面也取得了其它重要進展，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。

福建物構所電致變色氫鍵有機框架薄膜研究獲進展