Angew. Chem.：基于MOF结构转变实现氧气的捕获与释放

蒽基衍生物能够捕获单线态氧生成对应的内过氧化物，这一过程可用于氧气的储存；而对应的内过氧化物在紫外照射或者加热的条件下能够释放氧。然而，这些材料往往会遭遇溶解性差并且结构无序，导致其结构与性能的关系不明确，从而限制了氧气精确捕获与释放。

金属有机框架结构（MOF）是一类多孔晶体材料，其主要特点是比表面高、结构可设计性强、结构与性能关系明确、易功能化，广泛应用于客体分子的吸附与分离、提供催化活性位点以及构建药物载体等方面。在过去的研究中报道了基于MOF的前合成修饰与后合成修饰，然而，基于MOF与客体分子的可逆化学转变却鲜有报道，其主要瓶颈在于如何实现MOF在可逆化学转变中保持其结构不被破坏。

近日，武汉大学的张先正教授（点击查看介绍）团队利用含多环芳烃结构的蒽基配体可控合成了蒽基MOF（DPA-MOF），DPA-MOF能够捕获单线态氧生成对应的内过氧化MOF（EPO-MOF），这一过程可用于氧气的储存；而对应的EPO-MOF在紫外照射或者加热的条件下能够释放氧。通过DPA-MOF与EPO-MOF之间的可逆化学转变，该团队实现了氧气的可控捕获与释放。

基于MOF结构转变实现氧气的捕获与释放具有独特的优势。首先，MOF是一类多孔的晶体框架材料，具有明确的结构-性能关系，可实现MOF定量化氧气捕获与释放。其次，基于MOF 中配体与Zr金属簇的强健的配位作用，使得DPA-MOF与EPO-MOF之间的可逆化学转变更具有选择性和稳定性。另外，通过引入光敏剂实现了光控MOF结构转变来控制氧气的捕获与释放，操作方便，更易于应用到生产实际中。该工作在可控定量供氧、氧气相关的分离、氧气载体等方面研究也具有重要的研究意义和应用前景。

相关结果发表Angewandte Chemie International Edition 上，文章的通讯作者是武汉大学张先正，并列第一作者是曾锦跃博士、博士研究生王小双以及硕士研究生祁永丹。

该论文作者为：Jin-Yue Zeng, Xiao-Shuang Wang, Yong-Dan Qi, Yun Yu, Xuan Zeng, and Xian-Zheng Zhang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Structural Transformation in Metal-Organic Frameworks for Reversible Binding of Oxygen

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201902810

导师介绍

张先正

https://www.x-mol.com/university/faculty/13628

（本稿件来自Wiley）