一种具有热致变色和有机胺传感性能的Weakley型多金属氧酸盐-紫精晶体材料及其在柔性导电水凝胶中的应用

《Dyes and Pigments》：A Weakley-Type Polyoxometalate-Viologen Crystalline Material with Thermochromism, Organic Amine Sensing Performances and Applications in Flexible Conductive Hydrogels

　　

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  具有可逆热致变色和胺致变色响应的Weakley型POM-紫精杂化材料（Ni-GeMo）。
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  Ni-GeMo 通过不同的颜色变化选择性检测NH₃、DEA和EN，且框架稳定。
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  Ni-GeMo@PAAm/SA水凝胶实现280%的拉伸应变和应变依赖性电导率。
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  基于水凝胶的柔性传感器可监测人体关节和面部运动，用于电子皮肤。

章节摘要

引言

迄今为止，刺激响应功能材料已成为材料领域的关键研究热点。这类材料在热、光和压力等外部刺激下可产生可逆的可见颜色变化，并已被广泛应用于智能窗户[1]、信息存储[2]、视觉检测[3]以及其他领域[4]、[5]。其中，热致变色材料由于其无需额外光照或电压的简单刺激方式而具有较高的实用价值。

结果与讨论

{[Ni(cybpy)₂(H₂O)₄]·[Ni₄(H₂O)₂Ge₂Mo₂₀O₇₂]_0.5}·7H₂O（Ni-GeMo）的晶体结构

单晶X射线衍射分析表明，Ni-GeMo 属于三斜晶系，空间群为P-1。其不对称单元由三个Ni^II离子、两个cybpy配体、半个[Ni₄(H₂O)₂Ge₂Mo₂₀O₇₂]^8-阴离子以及五个配位水和七个结晶水分子组成。BVS表明Ni原子的氧化态为+Ⅱ，GeMo₁₀阴离子中Mo原子的氧化态为+Ⅵ。[24]

结论

本工作合成了一种具有可逆转热致变色和胺致变色性能的Weakley型POM-紫精杂化晶体Ni-GeMo。其变色机理源于外部刺激诱导的电子转移和紫精自由基的生成；结合紫外-可见光谱、EPR、XPS表征和理论计算，阐明了以POM为电子供体、紫精为电子受体的电荷转移路径。此外，Ni-GeMo表现出显著的

CRediT作者贡献声明

Changhao Li（李昌昊）：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，数据整理，概念构思。Tao Liu（刘涛）：验证，形式化分析。Jun Ying（应俊）：项目管理，调查研究，概念构思。Mengle Yang（杨蒙乐）：验证，形式化分析。Aixiang Tian（田爱祥）：监督指导，资源，项目管理，资金获取。

利益冲突声明

作者声明他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

利益冲突声明

作者声明他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究获得国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目（编号：21571023、22271021、21671025）、辽宁省教育厅一般规划项目（LJKMZ20221479、LJ212410167037、LJ212510167021）、辽宁省自然科学基金（2022-MS-369）、辽宁省兴辽英才计划（XLYC1807049、XLYC1902011）以及辽宁省科技计划联合项目（2025-MSLH-005）的资助。

李昌昊|刘涛|应俊|田爱祥|杨蒙乐