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Electrically Conductive Metal-Organic Frameworks.
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-04-10 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00766 Lilia S Xie 1 , Grigorii Skorupskii 1 , Mircea Dincă 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-04-10 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00766 Lilia S Xie 1 , Grigorii Skorupskii 1 , Mircea Dincă 1
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Metal–organic frameworks (MOFs) are intrinsically porous extended solids formed by coordination bonding between organic ligands and metal ions or clusters. High electrical conductivity is rare in MOFs, yet it allows for diverse applications in electrocatalysis, charge storage, and chemiresistive sensing, among others. In this Review, we discuss the efforts undertaken so far to achieve efficient charge transport in MOFs. We focus on four common strategies that have been harnessed toward high conductivities. In the “through-bond” approach, continuous chains of coordination bonds between the metal centers and ligands’ functional groups create charge transport pathways. In the “extended conjugation” approach, the metals and entire ligands form large delocalized systems. The “through-space” approach harnesses the π–π stacking interactions between organic moieties. The “guest-promoted” approach utilizes the inherent porosity of MOFs and host–guest interactions. Studies utilizing less defined transport pathways are also evaluated. For each approach, we give a systematic overview of the structures and transport properties of relevant materials. We consider the benefits and limitations of strategies developed thus far and provide an overview of outstanding challenges in conductive MOFs.
中文翻译：
导电金属有机框架。
金属有机骨架（MOF）是由有机配体与金属离子或簇之间的配位键形成的内在多孔扩展固体。高电导率在MOF中很少见，但它可用于电催化，电荷存储和化学阻滞感测等领域。在这篇评论中，我们讨论了迄今为止为在MOF中实现有效的电荷传输所做的努力。我们专注于已被利用来实现高电导率的四种常见策略。在“穿透键合”方法中，金属中心和配体官能团之间的连续配位键链形成电荷传输途径。在“扩展共轭”方法中，金属和整个配体形成大的离域系统。“通过空间”方法利用有机部分之间的π–π堆积相互作用。“来宾促进”的方法利用了MOF固有的孔隙度和主宾互动。还评估了利用不太明确的运输途径的研究。对于每种方法，我们都会对相关材料的结构和传输特性进行系统的概述。我们考虑了迄今为止制定的策略的优点和局限性，并概述了导电MOF中的突出挑战。
更新日期：2020-04-10
中文翻译：
导电金属有机框架。
金属有机骨架（MOF）是由有机配体与金属离子或簇之间的配位键形成的内在多孔扩展固体。高电导率在MOF中很少见，但它可用于电催化，电荷存储和化学阻滞感测等领域。在这篇评论中，我们讨论了迄今为止为在MOF中实现有效的电荷传输所做的努力。我们专注于已被利用来实现高电导率的四种常见策略。在“穿透键合”方法中，金属中心和配体官能团之间的连续配位键链形成电荷传输途径。在“扩展共轭”方法中，金属和整个配体形成大的离域系统。“通过空间”方法利用有机部分之间的π–π堆积相互作用。“来宾促进”的方法利用了MOF固有的孔隙度和主宾互动。还评估了利用不太明确的运输途径的研究。对于每种方法，我们都会对相关材料的结构和传输特性进行系统的概述。我们考虑了迄今为止制定的策略的优点和局限性，并概述了导电MOF中的突出挑战。
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