Proton-Coupled Electron Transport in Anthraquinone-Based Zirconium Metal–Organic Frameworks
作者:Paula J. Celis-Salazar、Charity C. Epley、Spencer R. Ahrenholtz、William A. Maza、Pavel M. Usov、Amanda J. Morris
DOI:10.1021/acs.inorgchem.7b01656
日期:2017.11.20
two-electron, one-proton transfer (at pH > pKa). In contrast, the position of the quinone moiety with respect to the zirconium node, the effect of hydrogen bonding, and the amount of defects in 1,4-Zr-AQ-MOF lead to the transition from a two-electron, three-proton transfer to a two-electron, one-proton transfer. The pKa of this framework (5.18) is analogous to one of the three electrochemical pKa values
使用对位配体2,6-二羧基-9,10-蒽醌和1,4-二羧基-9,10-蒽醌合成了两个新的UiO型金属有机骨架(MOF;即2,6-Zr- AQ-MOF和1,4-Zr-AQ-MOF)。MOF及其配体的Pourbaix图(E对pH)是在含水缓冲介质中使用循环伏安法构建的。MOF表现出化学稳定性,并经历了多种电化学过程,其中转移的电子和质子的数量以Nernstian方式根据介质的pH值进行调整。2,6-Zr-AQ-MOF及其配体都显示出在两个电子,两个质子转移(在pH p K a时)。相反,醌部分相对于锆结的位置,氢键的作用以及1,4-Zr-AQ-MOF中的缺陷数量导致从两电子,三质子的转变转移到两电子一质子转移 该骨架(5.18)的p K a类似于由其配体(3.91、5.46和8.80)显示的三个电化学p K a值之一,其也显示出分子内氢键。MOF能够调整离散数量的质子和电子的能力表明它们在电子设备中作为电荷载体的应用。