本文精选
金属-有机框架(MOF)异质结构因其混合架构和丰富的功能位点,在高级信息安全领域具有巨大的应用潜力,但仍然面临着严酷刺激机制和受限的发射控制问题。本研究首次报道了通过差异化设计策略实现智能响应型多色MOF异质结构,作为强大的防伪标签。设计了类似的MOF块,通过差异化的内配体电荷转移,并通过时间依赖的外延生长集成形成多色MOF异质结构。MOF块中不同数量的电子供体基团提供了对电荷转移配体扭转的空间调控,这在相同的温和刺激下触发了不同的响应发射,从而在异质结构中产生多种可调谐的颜色模式。这些空间分辨的MOF异质结构具有稳定的多色响应模式,允许编码指纹信息,进一步作为具有高安全性转换状态的强大防伪标签。这些结果为面向功能的智能响应型MOF异质系统的开发提供了一条有希望的途径,用于先进的信息防伪。
创新点:
1. 首次提出通过差异化的内配体电荷转移设计来实现智能响应型多色MOF异质结构,这一策略为MOF材料的功能化设计提供了新思路。
2. 通过时间依赖的外延生长技术,将设计相似的MOF块集成形成多色MOF异质结构,这种方法在MOF异质结构的构建中具有创新性。
3. 不同数量的电子供体基团在MOF块中提供了对电荷转移配体扭转的空间调控,实现了在相同温和刺激下的不同响应发射,产生了多种可调谐的颜色模式。
4. 利用空间分辨的MOF异质结构稳定的多色响应模式编码指纹信息,作为具有高安全性转换状态的强大防伪标签,这一应用扩展了MOF材料的实际应用领域。
对科研工作的启发:
1. 本研究启发科研人员探索更多智能响应型材料,特别是在信息安全和防伪领域,通过材料的智能响应特性来增强安全性。
2. 通过差异化设计策略,科研人员可以探索MOF材料在不同刺激下的响应行为,为功能化MOF材料的开发提供新的方向。
3. 本研究强调了材料结构对性能影响的重要性,鼓励科研人员深入研究材料结构与性能之间的关系,以实现性能的精准调控。
思路延伸:
1. 未来研究可以探索将多种功能集成到单一MOF材料中,如结合催化、传感和防伪功能,以实现更高效的材料应用。
2. 研究MOF材料对环境变化(如温度、湿度、pH值)的响应,开发新型的环境响应型MOF材料,用于智能药物释放系统。
3. 开发具有良好生物兼容性的MOF材料,用于生物医学领域,如药物载体、生物传感器等,以提高治疗效率和检测准确性。
4. 利用MOF材料独特的孔隙结构,开发新型能源存储与转换材料,如用于氢气储存、二氧化碳捕获和转化等。
Differentiated Intra‐Ligand Charge Transfer Boosting Multicolor Responsive MOF Heterostructures as Robust Anti‐Counterfeiting Labels
Adv. Mater. (IF 27.4)
Pub Date : 2024-11-14
DOI : 10.1002/adma.202412637
Yuanchao Lv, Chenwei Lin, Xinming Liu, Jiashuai Liang, Yunbin Li, Zizhu Yao, Shengchang Xiang, Banglin Chen, Zhangjing Zhang
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