En el centro se puede ver que los HOF con propiedades optoelectrónicas tienen una amplia gama de aplicaciones en catálisis, detección y biomedicina. Crédito:©Science China Press
Los HOF son una clase de materiales porosos cristalinos con topologías predecibles y estructuras ajustables. Inicialmente, se vieron obstaculizados por interacciones de enlaces de hidrógeno relativamente débiles, ya que muchos HOF colapsan al eliminar el solvente huésped. Recientemente, el diseño de constructores con grandes sistemas conjugados de π para formar interacciones de apilamiento π-π de ajuste de forma intermolecular puede mejorar en gran medida la estabilidad térmica de los HOF. Más importante aún, estos HOF con grandes estructuras conjugadas π pueden acelerar la transferencia de electrones cuando ocurren reacciones redox debido a las interacciones orbitales estéricas superpuestas.
Estas propiedades optoelectrónicas intrínsecas hacen de los HOF una clase atractiva y única de materiales porosos fotoactivos y electroactivos para catálisis, detección y aplicaciones biomédicas. Sobre la base de la estrategia de apilamiento π-π de ajuste de forma, se han construido varios HOF fotoactivos y electroactivos con excelentes propiedades mediante el uso de varios ligandos que contienen núcleos orgánicos fotosensibles o activos redox con sitios de enlaces de hidrógeno. Publicado en Ciencia China Química , esta breve revisión resume los avances recientes en el desarrollo de HOF ópticamente y electroactivos, incluidos métodos sintéticos y diversas aplicaciones.
El desarrollo y la aplicación de los HOF aún están en pañales en comparación con los MOF y los COF maduros, por lo que todavía hay muchos desafíos que superar y oportunidades potenciales para adoptar los HOF. En primer lugar, queda por explotar el potencial de los HOF en el campo de la electrocatálisis.
En segundo lugar, aunque los HOF muestran un gran potencial en la catálisis heterogénea, sus morfologías de nanoescala a microescala no se han investigado sistemáticamente. Se ha demostrado que la morfología de los catalizadores basados en MOF es un factor clave que influye en la determinación del rendimiento catalítico. Debido a la capacidad de procesamiento y adaptabilidad de la solución de HOF, existen muchas oportunidades para explorar el efecto de la morfología de HOF en el rendimiento.
En tercer lugar, la introducción de nanopartículas metálicas en los nanoporos de los HOF amplía y mejora significativamente las posibles aplicaciones de los HOF. Sin embargo, las posibles interacciones de coordinación entre los iones metálicos y los sitios de enlaces de hidrógeno pueden conducir a la formación de complejos metal-ligando y afectar la pureza de fase de los HOF. Por lo tanto, se debe tener cuidado para evitar esta situación. En conclusión, aunque los HOF se han mostrado muy prometedores como materiales fotoactivos y electroactivos funcionales hasta el momento, esta emocionante área de investigación aún necesita mucho trabajo de investigación para desarrollar todo su potencial. Los materiales porosos arrojan luz sobre la purificación ambiental
