曹荣、刘天赋：电致变色氢键有机框架薄膜研究取得进展

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电致变色材料被广泛地用于智能窗户、信息存储和防眩晕后视镜等领域。研究较多的电致变色材料主要有金属氧化物、紫精类化合物、共轭聚合物等。目前，尚无氢键有机框架化合物（HOFs）应用于电致变色的研究报道。然而，HOFs应用于该领域具有独特的优势：首先，HOFs材料无需引入额外的基团（例如引入官能团进行配位、聚合等），仅由变色的基元通过氢键自组装便可以成功制备，具有原子经济的特点。其次，HOFs材料易于回收和重新制备。此外，HOFs材料表面存在着大量未成对的氢键给体和供体，如羧酸、氨基等，为HOFs材料的后修饰和改性提供了可能。

　　中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室曹荣课题组和刘天赋课题组合作，利用电泳法快速、便捷地制备了一种具有长循环寿命、可逆电致变色性能的氢键有机框架薄膜。进一步把具有氧化还原活性的Fe离子修饰在颗粒表面及内部缺陷中残留的羧酸基团上，可以实现材料更丰富的颜色变化。此外，材料可以通过简单的淋洗-重结晶-重新电泳的方法再生。值得一提的是，为了进一步证明HOFs薄膜的实用性，该研究团队将制备的薄膜组装成器件，其表现出与薄膜相似的电致变色行为。
　　该研究为HOFs的成膜以及器件制备提供了一个可行的思路，同时也开辟了HOF材料应用于电致变色的研究实例。相关成果以“An Electrochromic Hydrogen-Bonded Organic Framework Film”为题发表在AngewandteChemie International Edition杂志上。
　　此前，曹荣及刘天赋研究团队在HOF材料的设计以及成膜方面也取得了其它重要进展。如：Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7691–7696; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15, 7218–7224，ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 26, 29854–29860 等。
　　文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202006926（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 22392–22396）




       文章来源：福建物构所
       曹荣，男，1966年8月生于福建长汀。现为中国科学院福建物质结构研究所所长、研究员、博士生导师、学术委员会副主任、学位评定委员会副主任；结构化学国家重点实验室学术委员会委员；《中国化学》、《无机化学学报》、《结构化学》编委，1986年毕业于中国科学技术大学近代化学系，1989年获中国科学院福建物质结构研究所硕士学位，1993年获中国科学院福建物质结构研究所博士学位后分配在物构所工作，1994年7月晋升为副研究员，1998年2月晋升为研究员、11月获博士生导师资格，曾在香港理工大学应用生物及化学科技系做博士后、日本名古屋大学物质科学国际研究中心做日本学术振兴会（JSPS）特别研究员。2002入选中国科学院福建物质结构研究所“百人计划”，2003年获国家杰出青年基金，2004年获政府特殊津贴，2006年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。曾获中国青年科技奖（2006年）、中国化学会青年化学奖（1998年）、福建省青年科技奖（1998年）、运盛（福建）青年科技奖（2003年），作为主要完成者获国家自然科学奖二等奖一次（2002年，排名第三），中国科学院自然科学奖一等奖一次（2001年，排名第三）、二等奖一次（2000年，排名第二），发表SCI论文170多篇，论文被他人引用超过1600次。主要研究领域为无机-有机杂化材料及超分子化学、纳米分子材料、有机-无机复合膜及介孔材料等。承担了国家973计划、国家杰出青年基金、中科院“百人计划”、国家自然科学基金重大项目、重点项目、面上项目、青年项目、省自然科学基金重点项目、中国科学院重要方向性项目等多项研究课题。
       刘天赋，女，理学博士，中国科学院福建物质结构研究所研究员、课题组长。2011年毕业于中国科学院福建物质结构研究所，获博士学位。2011年至2016年先后在美国德州农工大学(Texas A&M University)和西北大学(Northwestern University)进行博士后研究。研究成果以第一作者身份发表在Nature Communications、Journal of The American Chemical Society、Chemical Sciences等杂志期刊上。2016年入选第十二批青年##计划，并自动入选中科院百人计划。同年年8月以高层次人才引进到中科院福建物质结构研究所工作,任研究员、课题组长，并入选福建省百人计划。主要研究方向（1）金属有机框架化合物，（2）超分子有机聚合物。