ChemElectroChem：基于配体调控构建高效电致化学发光锆基MOF材料

天津大学张立兵课题组报道了通过调控多环芳烃有机配体，构建了多种锆基MOF，其中锆基MOF NU-1000在以K₂S₂O₈作为共反应剂时，相较于标准的Ru(bpy)₃²⁺展现出了142%的电化学发光效率。作者结合多种实验表征手段以及理论计算，对锆基MOF在电化学发光上展现出的不同性能进行了详细的研究，结果表明NU-1000的光学带隙更有利于电子的失去与注入，因此具有更高的ECL性能。

金属有机框架材料（MOFs）因其具有的高比表面积，多孔性以及可调控性引起了人们广泛的关注。在诸多MOF材料中，锆基MOF材料因其高的水稳定性，低的生物毒性在荧光分析传感领域得到了广泛的应用。尽管目前已经有部分工作将锆基MOF引入到电化学发光的应用中，但是现有的工作缺乏对调控有机配体来构建新型锆基MOF发光体以及对锆基MOF在ECL上的整体认识的研究，阻碍了锆基MOF材料在ECL上的进一步应用。

基于上述问题，作者通过改变有机配体构建了五种锆基MOF，图1中SEM图像表明制备的NU-1000呈现出梭形结构，并结合XRD谱图证明了材料的成功制备。

作者进一步研究了不同的锆基MOF的电化学性能表现，图2 （A） 表明在相同测试条件下锆基MOF NU-1000其性能表现远高于制备的其他锆基MOF材料，为了探究影响性能的因素，作者采用密度泛函理论对不同锆基MOF的HOMO，LUMO能级进行了探究。图2 （B） 展示了合成的不同的锆基MOF的能级图，结果表明NU-1000具有更为适宜HOMO-LUMO的带隙更有利于电子的转移。尽管PCN-222的HOMO-LUMO带隙要小于NU-1000，但是NU-1000具有更高的荧光量子产率，因此NU-1000具有更高的ECL效率。