Gli HOF sono una classe di materiali porosi cristallini con topologie prevedibili e strutture sintonizzabili. Inizialmente sono stati ostacolati da interazioni di legame idrogeno relativamente deboli, poiché molti HOF collassano dopo la rimozione del solvente ospite. Recentemente, la progettazione di costruttori con grandi sistemi coniugati π per formare interazioni di impilamento π-π intermolecolari adattabili alla forma può migliorare notevolmente la stabilità termica degli HOF. Ancora più importante, questi HOF con grandi strutture coniugate con π possono accelerare il trasferimento di elettroni quando si verificano reazioni redox a causa delle interazioni orbitali steriche sovrapposte.

Queste proprietà optoelettroniche intrinseche rendono gli HOF una classe attraente e unica di materiali porosi fotoattivi ed elettroattivi per catalisi, rilevamento e applicazioni biomediche. Sulla base della strategia di impilamento π-π adatta alla forma, sono stati costruiti vari HOF fotoattivi ed elettroattivi con proprietà eccellenti utilizzando vari ligandi contenenti nuclei organici fotosensibili o redox-attivi con siti di legame idrogeno. Pubblicato in Science China Chimica , questa breve rassegna riassume i recenti progressi nello sviluppo di HOF otticamente ed elettroattivi, inclusi metodi sintetici e varie applicazioni.

Lo sviluppo e l'applicazione degli HOF sono ancora agli inizi rispetto ai MOF e ai COF maturi, quindi ci sono ancora molte sfide da superare e potenziali opportunità per abbracciare gli HOF. In primo luogo, resta da sfruttare il potenziale degli HOF nel campo dell'elettrocatalisi.

In secondo luogo, sebbene gli HOF mostrino un grande potenziale nella catalisi eterogenea, le loro morfologie da nanoscala a microscala non sono state studiate sistematicamente. La morfologia dei catalizzatori a base di MOF ha dimostrato di essere un fattore di influenza chiave nel determinare le prestazioni catalitiche. A causa della processabilità della soluzione e dell'adattabilità di HOF, ci sono molte opportunità per esplorare l'effetto della morfologia HOF sulle prestazioni.

In terzo luogo, l'introduzione di nanoparticelle metalliche nei nanopori degli HOF amplia e migliora significativamente le possibili applicazioni degli HOF. Tuttavia, le possibili interazioni di coordinamento tra ioni metallici e siti di legame idrogeno possono portare alla formazione di complessi metallo-legante e influenzare la purezza di fase degli HOF. Pertanto, occorre prestare attenzione per evitare questa situazione. In conclusione, sebbene finora gli HOF abbiano mostrato grandi promesse come materiali fotoattivi ed elettroattivi funzionali, questa entusiasmante area di ricerca necessita ancora di molto lavoro di ricerca per realizzare il suo pieno potenziale. + Esplora ulteriormente

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