英文原題：Switched Proton Conduction in Metal–Organic Frameworks
通訊作者：張章靜、劉楚龍，福建師範大學
作者：Fahui Xiang, Shimin Chen, Zhen Yuan, Lu Li, Zhiwen Fan, Zizhu Yao, Chulong Liu*, Shengchang Xiang, and Zhangjing Zhang*
刺激響應材料可以對外部刺激做出響應，質子傳輸廣泛存在並在生命系統中發揮着關鍵作用，使得人工材料中的刺激響應質子傳導因其良好的應用前景而受到研究人員的特別關注。金屬有機框架（MOFs） 在結晶度、孔隙率、功能化和結構可設計性方面具有顯著優勢，對促進新型可切換質子導體的設計構築及切換質子傳輸機制的理解具有重要意義。在質子傳導MOFs快速發展的基礎上，可切換的質子傳導MOFs也開始受到關注。因此，本文綜述了當前刺激響應質子導體MOFs材料的設計構築、探討刺激響應機制及其相關應用，為後續該類材料的發展提供相關的理論參考。
圖1. 展望概況
綜述要點
要點1. 本綜述重點介紹了刺激響應質子傳導 MOFs 的設計和構建及其應用的進展。圍繞不同刺激響應性質子傳導MOFs材料的構建，解析質子傳輸路徑的動態結構變化和觸發開關分子所起的關鍵作用。文章介紹了包括客體分子、光、電壓和場效應晶體管等不同外界刺激源對質子傳輸的影響，以及相應的應用場景。同時，指出當前該類材料在後續發展中面臨的挑戰和今後的研究發展方向。
圖 2. 客體刺激響應質子傳導。
圖 3. 光刺激響應質子傳導。
圖 4. 電場刺激質子傳導。
圖 5. 質子場效應晶體管刺激質子傳導。
要點2.刺激響應性質子導體材料的應用發展仍面臨諸多重大的問題有待進一步探討。首先，開發具有高響應度、高電導率、快速響應、高耐久性和高穩定性的材料仍存在挑戰。其次，對於可切換質子傳導材料的響應機制研究有待更深入研究，尤其在動態變化響應性MOFs材料的機制研究，以指導新型刺激響應性材料的設計合成。此外，隨着多功能智能化材料的快速發展，多刺激（化學、物理和生物等）響應性材料的構築將成為未來的發展方向之一。
總之，MOFs提供了一個新的平台來應對刺激誘導質子轉移的挑戰，其應用可能性超出了我們的想象。
作者介紹
張章靜，福建師範大學化學與材料學院研究員，博士生導師。長期從事於晶態多孔材料的設計合成及門控化學的基礎研究。迄今以第一／通訊作者發表期刊論文50餘篇。單篇最高引用508次，論文的SCI總引用頻次逾7000次，H指數41。ESI 1%高被引論文10篇。其中近五年來，以通訊作者在Nature Chemistry, Sci. Adv., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Adv. Mater.等期刊上發表工作。入選福建省百千萬人才工程，榮獲福建省青年科技獎，福建省運盛青年科技獎，獲得福建省傑青及滾動項目、福建省高等學校新世紀優秀人才支持計劃和福建省高校傑出青年科研人才培育計劃等項目資助。
本文為開放獲取文章
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JACS Au 2022, 2, 5, 1043–1053
Publication Date: May 4, 2022
https://doi.org/10.1021/jacsau.2c00069
Copyright © 2022 American Chemical Society
關於 JACS Au
主編：Christopher W. Jones（Georgia Institute of Technology）
JACS Au 是美國化學會於 2020 年推出的一本完全開放獲取期刊，是 JACS 的姊妹刊，於 2021 年 1 月出版第一期，以實現在整個化學及所有與化學交叉的相關領域快速傳播具有高度影響力的前沿研究成果為宗旨。JACS Au沿用與JACS相同的卓越標準進行編輯和出版。JACS Au擁有一支完全獨立的編輯團隊，他們將從需要或希望在開放獲取期刊上發表研究成果的作者中挑選出最激動人心、最具影響力和新穎性的研究工作。
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