HOF's zijn een klasse van kristallijne poreuze materialen met voorspelbare topologieën en afstembare structuren. Ze werden aanvankelijk gehinderd door relatief zwakke waterstofbindingsinteracties, omdat veel HOF's instorten bij verwijdering van gastoplosmiddel. Onlangs kan het ontwerpen van constructeurs met grote π-geconjugeerde systemen om intermoleculaire, vormpassende π-π-stapelinteracties te vormen, de thermische stabiliteit van HOF's aanzienlijk verbeteren. Wat nog belangrijker is, deze HOF's met grote π-geconjugeerde structuren kunnen elektronenoverdracht versnellen wanneer redoxreacties optreden als gevolg van de overlappende sterische orbitale interacties.

Deze intrinsieke opto-elektronische eigenschappen maken HOF's tot een aantrekkelijke en unieke klasse van fotoactieve en elektroactieve poreuze materialen voor katalyse, detectie en biomedische toepassingen. Op basis van de vormpassende π-π-stapelstrategie zijn verschillende fotoactieve en elektroactieve HOF's met uitstekende eigenschappen geconstrueerd met behulp van verschillende liganden die lichtgevoelige of redox-actieve organische kernen met waterstofbindingsplaatsen bevatten. Gepubliceerd in Science China Chemistry , geeft dit korte overzicht een samenvatting van recente vorderingen in de ontwikkeling van optische en elektroactieve HOF's, inclusief synthetische methoden en verschillende toepassingen.

De ontwikkeling en toepassing van HOF's staat nog in de kinderschoenen in vergelijking met volwassen MOF's en COF's, dus er zijn nog veel uitdagingen te overwinnen en potentiële kansen om HOF's te omarmen. Ten eerste moet het potentieel van HOF's op het gebied van elektrokatalyse nog worden benut.

Ten tweede, hoewel HOF's een groot potentieel vertonen in heterogene katalyse, zijn hun morfologieën op nanoschaal tot microschaal niet systematisch onderzocht. Het is aangetoond dat de morfologie van op MOF gebaseerde katalysatoren een belangrijke beïnvloedende factor is bij het bepalen van de katalytische prestaties. Vanwege de verwerkbaarheid en aanpasbaarheid van HOF, zijn er veel mogelijkheden om het effect van HOF-morfologie op prestaties te onderzoeken.

Ten derde verbreedt en verbetert de introductie van metalen nanodeeltjes in de nanoporiën van HOF's de mogelijke toepassingen van HOF's aanzienlijk. De mogelijke coördinatie-interacties tussen metaalionen en waterstofbindingsplaatsen kunnen echter leiden tot de vorming van metaal-ligandcomplexen en de fasezuiverheid van HOF's beïnvloeden. Daarom moet ervoor worden gezorgd dat deze situatie wordt vermeden. Concluderend, hoewel HOF's tot nu toe veelbelovend zijn gebleken als functionele fotoactieve en elektroactieve materialen, heeft dit opwindende onderzoeksgebied nog veel onderzoekswerk nodig om zijn volledige potentieel te realiseren. + Verder verkennen

Poreuze materialen werpen licht op milieuzuivering