開發具有定制電導率的多孔晶體材料在各個領域都具有重要意義，包括能源存儲、催化、傳感器和電子工業。然而，一個缺點是大多數報道的多孔晶體都是電絕緣的。在有限的新興多孔晶體中，導電金屬有機框架（c-MOF）因其二維平面π共軛結構而脫穎而出，表現出相對較高的電導率。
在這項研究中，四川大學Shengyang Zhou, 烏普薩拉大學Chao Xu引入了一種電化學摻雜策略，旨在操縱導電金屬有機框架（c-MOF）的結構和組成。
文章要點
1）通過代表性的 c-MOF Ni3(HITP)2（HITP = 2,3,6,7,10,11-六亞氨基苯并菲）進行舉例說明，該材料被合成為由納米纖維素支撐的多孔薄膜。而c-MOF在中性電解質中表現出特有的電容行為；它在酸性和堿性電解質中均表現出氧化還原行為。
2）有證據表明，當分別暴露在酸性和堿性電解質中的特定電化學勢時，c-MOF 內的有機配體會發生氧化（p 摻雜）和還原（n 摻雜）。有趣的是，p 摻雜過程被證明是可逆的，c-MOF 結構在循環 p 摻雜/去摻雜過程中保持穩定。相比之下，n型摻雜是不可逆的，導致框架在幾個循環中逐漸分解成無機物質。
3）利用這些發現，研究人員展示了 c-MOF 及其衍生復合材料的多功能電化學應用，包括電化學儲能、電催化和超快驅動。這項研究提供了對 c-MOF 摻雜的深刻見解，為調節其化學和電子結構提供了新途徑，從而拓寬了其多種電化學應用的潛力。
參考文獻
Shengyang Zhou, et al, Electrochemical Doping and Structural Modulation of Conductive Metal-Organic Frameworks, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318387
DOI: 10.1002/anie.202318387
https://doi.org/10.1002/anie.202318387
