刺激响应性配位框架的结构动力学与光热转化性能研究

本研究由来自国内的研究人员开展，针对配位框架材料在刺激响应过程中的结构动态调控与功能化挑战，通过设计基于芴的配体H2L1和L2，构建了具有三维三重互穿结构的柔性框架材料NBU-X3。研究发现该材料在客体分子移除及溶剂交换条件下可发生单晶到单晶（SCSC）转变，并展现出优异的光热转化性能（10秒内达364°C）。该工作为智能响应材料在光热治疗、能源转换等领域的应用提供了新思路。

　　

刺激响应性动力学与结构适应性在配位框架中的协同作用，实现了快速光热转化性能。通过芴基配体9,9-二乙基-9H-芴-2,7-二甲酸（H₂L1）和4,4′-(9,9-二乙基-9H-芴-2,7-二基)二吡啶（L2）组装得到具有三维三重互穿结构的柔性配位框架[Co₂(L1)₂(L2)]_n（NBU-X3）。单晶X射线衍射揭示了NBU-X3三种相态间两种 distinct 的单晶到单晶（SCSC）转变路径。客体分子移除后，热处理可触发框架发生刺激响应性结构重组；溶剂交换虽引起金属簇与有机配体等构建单元的畸变，但框架整体堆积仍通过内在结构适应性保持稳定。无溶剂样品在808 nm激光（1.9 W cm^?2）照射下表现出多循环稳定的光热转化性能：2秒内达324°C，10秒内稳定于364°C。这一光热响应特性实现了纸材燃烧的热启动等实际应用。