image: 在该工作中，采用共计40种MOFs证明了MOFs材料在开发电致变色材料方面的巨大潜力，并可方便地控制材料中两种电致变色颜色来源的类型、强度，和变化/混合序列。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
电致变色材料已开始在越来越多的现代技术中发挥重要作用。由于其在外部电刺激下的快速、可逆和相对节能的颜色变化，它们在调光窗户、智能显示器、防伪、自适应表面等方面显示出巨大的潜力。目前大多数此类材料是纯的无机物/有机物，但最近在该领域出现了金属-有机框架（MOFs）的身影。MOFs由金属离子/节点和有机连接体构建而成，其框架般的分子结构允许功能位点的周期性排列，并且具有类似于乐高积木一般的巨大可设计性。
在电致变色方面，一些开创性工作已将MOFs列为现代电致变色器件的潜在候选者。然而，无可否认，与MOFs的其他知名应用（如催化、传感和吸附/分离）相比，报道的数量要少得多。同时，还缺乏精确控制MOFs电致变色行为的策略，以满足现代电子产品日益复杂的使用环境和需求。而这便是以下研究项目的方向。
由南开大学庞建东研究员等主导的研究提出了一种新型电致变色MOFs平台，该平台基于含NDI基团的主配体（引入“颜色1”的R-连接体；NDI=萘二酰亚胺）和线性辅助配体（引入“颜色2”的X-连接体）。不同于以颗粒形式混合两种电致变色材料，该平台是在一种固态材料中实现两种电致变色核心的分子级混合，并允许对产物的电致变色行为进行多维度调节，包括：
1.改变R官能团的类型以改变“颜色1”的强度（或深度）。
2.改变X配体的类型以改变“颜色2”的种类。
3.改变MOFs拓扑结构以改变MOFs中X配体的含量，这相当于改变“颜色2”的强度（或深度）。
考虑到所有这些MOFs的通用合成条件以及R-/X配体的良好可扩展性，这项工作将为开发未来的智能电子提供独特的视角。相关研究结果发表在《国家科学评论》上（DOI:10.1093/nsr/nwaf326）。