含红氧活性TTF / NDI单元的电荷转移金属-有机框架,用于高效近红外光热转换。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:50
文章英文标题
Charge Transfer Metal-Organic Framework Containing the Red-Ox Active TTF/NDI Units for Highly Efficient Near-Infrared Photothermal Conversion.
正文
金属-有机骨架( MOFs )作为一类新型无机-有机杂化晶体材料,在近红外( NIR )光热转换中可能具有重要的应用。在此,我们将氧化还原活性四硫富瓦烯/萘二酰亚胺( TTF / NDI )单元引入到一个体系中,得到了H4 TTFTB和bpm NDI混合配体的新型电荷转移MOF ( Co- MOF )。由于TTF / NDI氧化还原偶的存在,MOF中可以观察到稳定的自由基。此外,电子给体( TTF )向受体( NDI )单元的电荷转移导致了近红外区域的广泛吸收。Co- MOF表现出近红外激光辐照诱导的高效光热效应。在808 nm激光( 0.5 W cm-2 )照射下,Co- MOF的温度在10 s内迅速从室温升至151.7℃。此外,一系列掺杂微量Co- MOF的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜表现出高效的NIR光热转换。在功率为0.5 W cm - 2的808 nm激光辐照下,Co- MOF @ PDMS ( 0.6 wt % )薄膜的温度在100 s内从20 ° C达到62 ° C。我们从Co- MOF @ PDMS薄膜的实验结果证明了该材料在光热应用中的有效性和可行性。
文章内容(英文)
Metal-organic frameworks (MOFs), as a class of new inorganic-organic hybrid crystal materials, may have important application in near-infrared (NIR) photothermal conversion. Herein, we obtained a new charge transfer MOF ( Co-MOF ) with mixed ligands of H 4 TTFTB and bpmNDI incorporating red-ox active tetrathiafulvalene/naphthalene diimide (TTF/NDI) units into one system. Due to the presence of TTF/NDI oxidative and reductive couples, stable radicals can be observed in the MOF. Additionally, the charge transfer from the electron donor (TTF) to the acceptor (NDI) units results in a broad absorption in NIR region. Co-MOF exhibited the efficient photothermal effect induced by irradiating with NIR laser. Under the 808 nm laser (0.5 W cm -2 ) illumination, the temperature of Co-MOF promptly increases from room temperature to 151.7 °C in only 10 s. Furthermore, a series of polydimethylsiloxane (PDMS) films doped with trace amount of Co-MOF showed efficient NIR photothermal conversion. Irradiated by 808 nm laser with power of 0.5 W cm -2 , the temperature of Co-MOF@PDMS (0.6 wt%) film can reach a plateau at 62 °C from 20 °C within 100 s. Our experimental results from Co-MOF@PDMS film demonstrates that the effectiveness and feasibility of the material in promising photothermal applications.
来源出处
Journal|[J]Chemistry - A European Journal2021.
DOI
https://doi.org/10.1002/CHEM.202101607

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