Tuning Donor–Acceptor Stacking in MOFs via Rational Metal Coordination for Enhanced Photothermal Conversion and Solar-Driven Water Evaporation Performance

化学 堆积 光热治疗 蒸发 六坐标 接受者 金属 吸收(声学) 光化学 分子间力 纳米技术 衍射 化学工程 表征(材料科学) 金属有机骨架 光热效应 结晶学 激光器 拉曼光谱 能量转换效率 吸附 辐照
作者
Xin-Yu Zheng,Cong Wang,Xu‐Feng Luo,Jian Su,Xunwen Xiao
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (38): 19369-19376 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c03176
摘要

The photothermal conversion efficiency of metal–organic frameworks (MOFs) is closely correlated with the stacking arrangement of organic ligands. Herein, we systematically investigate two anisostructural MOFs, TTFDPNI-Cd-MOF and TTFDPNI-Co-MOF, constructed from identical redox-active ligands-tetrathiafulvalene-tetrabenzoate (H4TTFTB, donor) and 2,7-di(4-pyridyl)benzo[lmn][3,8]phenanthroline-1,3,6,8-tetraone (DPNI, acceptor)─but distinct metal nodes (Cd2+ versus Co2+). Single-crystal X-ray diffraction analysis reveals that the hexacoordinate Cd2+ center in TTFDPNI-Cd-MOF induces optimal face-to-face π–π stacking between donor (TTF) and acceptor (NDI) moieties, facilitating strong intermolecular charge transfer (CT) interactions. In contrast, the hexacoordinate Co2+ in TTFDPNI-Co-MOF promotes segregated donor–donor (D–D) stacking configurations. Spectroscopic and photothermal characterization demonstrates that the enhanced CT interactions in TTFDPNI-Cd-MOF lead to (i) broader near-infrared absorption (700–1000 nm), (ii) superior photothermal conversion efficiency (47.5% vs 39.4% for Co-MOF), reaching 254 °C under 808 nm laser irradiation (0.7 W cm–2), and (iii) exceptional solar-driven water evaporation performance (96.8% efficiency, 1.78 kg m–2 h–1 under 1 sun illumination). These findings establish a clear structure–property relationship, demonstrating that D–A stacking is an effective strategy for optimizing CT-mediated photothermal processes in MOFs-based materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
B7来咯完成签到,获得积分10
刚刚
紫色茄子完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
zhaozhao发布了新的文献求助10
2秒前
乐乐应助yi采纳,获得10
3秒前
3秒前
北欧海盗完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐应助LJJ采纳,获得10
6秒前
txy37发布了新的文献求助10
6秒前
科研完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Dyson Hou发布了新的文献求助10
8秒前
梓泽丘墟完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
lh345769764完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
huahua发布了新的文献求助10
10秒前
科目三应助txy37采纳,获得10
10秒前
深情安青应助uid01210采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助12345采纳,获得10
12秒前
威武忆山完成签到 ,获得积分10
12秒前
jfeng发布了新的文献求助10
12秒前
上官若男应助111采纳,获得10
13秒前
yan发布了新的文献求助10
13秒前
汉堡包应助LJJ采纳,获得10
14秒前
Alan发布了新的文献求助10
14秒前
cy完成签到,获得积分10
14秒前
automan发布了新的文献求助200
14秒前
yi发布了新的文献求助10
14秒前
风趣雪卉完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Jessie完成签到,获得积分10
15秒前
神经蛙完成签到 ,获得积分20
15秒前
Dyson Hou完成签到,获得积分10
16秒前
耍酷的疾完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
范宇航完成签到 ,获得积分10
17秒前
小蘑菇应助朵朵采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7188003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8825775
关于积分的说明 18635113
捐赠科研通 6819670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174043
关于科研通互助平台的介绍 2324233
邀请新用户注册赠送积分活动 2148501