近日，東北大學教授付昱、徐大可團隊以及中國科學院金屬研究所研究員齊偉在抗污材料方面取得了重要突破，發展了一種新穎方法，并合成出具備多級結構的Cu(I)-MOF/聚吡咯復合物。相關成果發表在《德國應用化學》上。
海洋生物污損是制約海洋經濟發展的技術阻礙之一。因Cu(I)離子具備出色的抗污性能，目前使用的抗污劑主要是氧化亞銅（Cu2O）納米粒子。然而，商用的Cu2O納米粒子面臨著以下發展瓶頸：Cu+的暴釋、高毒性、長期抗污的不穩定性。
為了能實現更為穩定的、環境友好的長期抗污，團隊發展了一種名為氧化還原伴生長法的新穎方法，合成出具備多級結構的Cu(I)-MOF/聚吡咯（Cu(I)-MOF/PPy）復合物。這種方法不僅能通過連續的氧化還原反應改變Cu(II)-MOF的化學價態和配位模式，將其原位相轉變為Cu(I)-MOF，還可以在多級結構中形成致密的聚吡咯層。得益于其穩定的銅離子釋放和聚吡咯的光熱性能，在復雜的生物環境中，Cu(I)-MOF/PPy對海洋細菌、藻類和表面粘附生物膜具有優異的廣泛抗性，其抗污效果遠強于商用Cu2O納米粒子，并兼具長期抗污的穩定性。在太陽能的加熱下，Cu(I)-MOF/PPy的抗污效率甚至可以達到100%。
工作詳細地闡述了氧化還原伴生長法的機理，對于設計新結構和功能性組分的MOF/高分子復合物有一定的啟發性，具有廣泛的潛在應用前景。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202411539
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