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新聞網(wǎng)訊 質(zhì)子導(dǎo)電材料在燃料電池、智能電網(wǎng)和傳感器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前在高電導(dǎo)率質(zhì)子導(dǎo)電材料的制備領(lǐng)域，對(duì)電導(dǎo)率性能的動(dòng)態(tài)調(diào)控尤其是光控質(zhì)子導(dǎo)電行為等研究愈發(fā)受到科研工作者的重視。然而，目前為數(shù)不多的光控質(zhì)子導(dǎo)電材料大多集中在有機(jī)磺酸光誘導(dǎo)質(zhì)子解離以及偶氮苯的異構(gòu)化材料中，受到合成條件及成本限制等的影響不利于普遍推廣與應(yīng)用。

近日，化學(xué)化工學(xué)院碩士生張倩提出一種“利用光生自由基進(jìn)行質(zhì)子導(dǎo)電性能調(diào)控”的新策略，成功設(shè)計(jì)出具備優(yōu)異光調(diào)控質(zhì)子傳導(dǎo)性能的功能變色材料。以有機(jī)膦酸單元為電子供體，缺電子多吡啶單元為電子受體，二者協(xié)同作用構(gòu)筑了一維鏈狀特征的光致變色材料。其中，膦酸基團(tuán)和游離水分子作為質(zhì)子主要來(lái)源，水分子與一維鏈模塊通過(guò)氫鍵作用形成有效的質(zhì)子傳導(dǎo)通道，達(dá)到提升材料的質(zhì)子導(dǎo)電性能目標(biāo)。這類材料在氙燈照射下發(fā)生了膦酸組分到多吡啶組分的電子轉(zhuǎn)移，并產(chǎn)生可逆的光致變色行為；伴隨光生自由基的產(chǎn)生，材料的質(zhì)子導(dǎo)電率增加了20%，表明光生自由基能夠有效誘導(dǎo)更為廣泛的氫鍵參與質(zhì)子傳導(dǎo)過(guò)程。這項(xiàng)工作在電子轉(zhuǎn)移光致變色材料中首次實(shí)現(xiàn)了光響應(yīng)質(zhì)子導(dǎo)電性能，為合成智能導(dǎo)電材料提供了新的策略。

相關(guān)成果以“Light Enhanced Proton Conductivity in a Terbium Phosphonate Photochromic Chain Complex” (DOI: 10.1007/s11426-021-9976-7)為題發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)：化學(xué)》（SCIENCE CHINA Chemistry），該期刊是國(guó)內(nèi)化學(xué)一流學(xué)術(shù)刊物并入選“中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃”，2020年即時(shí)影響因子達(dá)到8.831，中科院一區(qū)top期刊。論文第一作者為2019級(jí)碩士研究生張倩，青年教師胡繼祥教授和王國(guó)明教授為論文的共同通訊作者，青島大學(xué)為唯一通訊作者單位。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(21901133, 22071125, 22071126, 21571111)與山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019GGX102006)等的資助。