氢键有机框架稀土杂化材料:发光响应传感应用的前沿进展与创新策略

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Chemical Communications 4.2

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  来自国内的研究人员系统综述了基于氢键有机框架(HOFs)的稀土杂化材料(REHM-HOFs)在发光响应传感领域的最新进展。研究聚焦于晶体框架中稀土离子的功能化策略(如后合成修饰PSM、配位与离子交换),揭示了其通过“天线效应”提升能量转移效率、调控发光行为的机制,并在防伪加密、智能检测、仿生应用等方面展现出巨大潜力,为高性能传感材料的设计提供了新思路。

  
这篇专题文章系统总结了基于晶体有机框架(尤其是氢键有机框架,HOFs)的稀土杂化材料在发光响应传感应用中的最新进展。研究首先追溯了材料体系从非晶态到晶态的演变历程,凸显了晶体结构在发光效率、稳定性和可调控性方面的独特优势,并强调了HOFs材料合成条件温和、结构多样化的特点。
文章详细阐述了在晶体有机框架中功能化稀土离子的化学策略,主要基于后合成修饰(Post-Synthetic Modification, PSM)方法,包括配位修饰和离子交换策略。这些策略为精确锚定发光中心、通过“天线效应(antenna effect)”提升能量转移效率,以及调控发光响应行为奠定了化学基础。
在深入分析其发光机理与响应模式的基础上,本文重点突出了REHM-HOFs在光响应应用中的多项突破,主要包括:(i)防伪加密;(ii)常规传感;(iii)智能检测;(iv)化学刺激下的仿生应用;以及(v)物理刺激下的仿生应用。
尽管REHM-HOFs展现出巨大应用潜力,但仍面临长期稳定性、多功能集成与实际应用转化等方面的挑战。未来的研究应着力于新材料设计、性能优化及与智能系统的集成。值得注意的是,本综述特别强调了作者所在团队的创新性贡献,尤其是在REHM-HOFs实际应用方面取得的显著进展。
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