Au centre, on peut voir que les FOH aux propriétés optoélectroniques ont un large éventail d'applications en catalyse, en détection et en biomédecine. Crédit :©Science China Press
Les FOH sont une classe de matériaux poreux cristallins avec des topologies prévisibles et des structures accordables. Ils ont été initialement gênés par des interactions de liaison hydrogène relativement faibles, car de nombreux HOF s'effondrent lors de l'élimination du solvant invité. Récemment, la conception de constructeurs avec de grands systèmes π-conjugués pour former des interactions d'empilement π-π intermoléculaires à forme ajustée peut grandement améliorer la stabilité thermique des FOH. Plus important encore, ces HOF avec de grandes structures π-conjuguées peuvent accélérer le transfert d'électrons lorsque des réactions redox se produisent en raison des interactions orbitales stériques qui se chevauchent.
Ces propriétés optoélectroniques intrinsèques font des FOH une classe attrayante et unique de matériaux poreux photoactifs et électroactifs pour la catalyse, la détection et les applications biomédicales. Sur la base de la stratégie d'empilement π-π à ajustement de forme, divers HOF photoactifs et électroactifs dotés d'excellentes propriétés ont été construits en utilisant divers ligands contenant des noyaux organiques photosensibles ou redox-actifs avec des sites de liaison hydrogène. Publié dans Science China Chemistry , cette brève revue résume les avancées récentes dans le développement des FOH optiquement et électroactifs, y compris les méthodes de synthèse et diverses applications.
Le développement et l'application des FOH en sont encore à leurs balbutiements par rapport aux MOF et COF matures, il reste donc de nombreux défis à surmonter et des opportunités potentielles pour adopter les FOH. Premièrement, le potentiel des FOH dans le domaine de l'électrocatalyse reste à exploiter.
Deuxièmement, bien que les FOH montrent un grand potentiel en catalyse hétérogène, leurs morphologies à l'échelle nanométrique à microscopique n'ont pas été systématiquement étudiées. La morphologie des catalyseurs à base de MOF s'est avérée être un facteur d'influence clé dans la détermination des performances catalytiques. En raison de la capacité de traitement et de l'adaptabilité de la solution HOF, il existe de nombreuses possibilités d'explorer l'effet de la morphologie HOF sur les performances.
Troisièmement, l'introduction de nanoparticules métalliques dans les nanopores des HOF élargit et améliore considérablement les applications possibles des HOF. Cependant, les interactions de coordination possibles entre les ions métalliques et les sites de liaison hydrogène peuvent conduire à la formation de complexes métal-ligand et affecter la pureté de phase des HOF. Il faut donc veiller à éviter cette situation. En conclusion, bien que les FOH se soient jusqu'à présent révélés très prometteurs en tant que matériaux photoactifs et électroactifs fonctionnels, ce domaine de recherche passionnant nécessite encore beaucoup de travail de recherche pour réaliser son plein potentiel. Les matériaux poreux mettent en lumière la purification de l'environnement