一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法

本发明属于光调控质子导电，尤其涉及一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法。

背景技术：

1、质子传导材料作为质子交换膜燃料电池的核心部件，是一类以氢离子为载体的离子导体，也广泛应用于电化学传感器和生物离子功能。金属有机框架(mofs)或配位聚合物(cp)可能是最合适的质子传导候选材料之一，因为它们的孔道容易调节且易功能化，以及确定的晶体结构对质子传导的理解有重要帮助。

2、目前，刺激响应型质子传导材料及相关体系逐渐引起人们的广泛兴趣。这主要是由于利用外部刺激(热、光、氧化还原电位变化和ph值)对质子传导进行了有效可行的调制，其中光调制具有无损、高空间分辨率和简单快速遥控的优点。然而，关于硝基到亚硝基转变的微小结构变化调控质子导电率的研究还没有，需要进一步探索。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法。通过水热法合成ln-mof，利用ln-mof丰富的氢键网络和高稳定性，在光源刺激下，使-no2转化为-no从而改变质子导电率，以解决背景技术中提出的问题。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，包括以下步骤：

4、s1，镧系金属与含氮有机配体充分反应得ln-no2 mof；

5、s2，对ln-no2 mof通过光源照射得到ln-no mof。

6、进一步地，光调制过程是通过光诱导-no2到-no的转化实现的。

7、进一步地，步骤s1中，所述镧系金属为gd、eu、tb中的一种。

8、进一步地，步骤s1中，所述ln-no2 mof由溶剂热法制得。

9、进一步地，所述溶剂热法还可由电化学法、机械化学合成法、直接沉淀法、微波辅波合成法中的一种进行代替。

10、进一步地，步骤s1中，所述含氮有机配体为5-硝基间苯二甲酸、硝基对苯二甲酸中的一种。

11、进一步地，步骤s2中，所述光源为365nm紫外灯、氙灯、激光中的一种。

12、进一步地，利用mof丰富的氢键网络和高稳定性来研究其光调制单晶质子传导特性。

13、进一步地，还包括步骤s3，相同湿度下，通过改变温度来检测官能团转变后的ln-no2 mof与ln-no mof的质子传导率。

14、进一步地，在步骤s3中，通过在98％湿度下，改变温度来检测步骤s1中制得的ln-no2 mof的质子传导率。

15、进一步地，步骤s3中，通过在98％湿度下，改变温度来检测步骤s2中制得的ln-nomof的质子传导率。

16、进一步地，比较相同湿度、温度下的ln-no2 mof的质子传导率与ln-no mof的质子传导率。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、本发明一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，本发明通过光致官能团转变调控质子导电，在保留原mof精确结构的基础上，仅利用官能团微小结构的转变调控质子导电，对于该器件的商业化应用及质子导电传输机制的研究具有重要作用。

技术特征：

1.一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，步骤s1中，所述镧系金属为gd、eu、tb中的一种。

3.根据权利要求2所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，步骤s1中，所述ln-no2 mof由溶剂热法制得。

4.根据权利要求3所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，所述溶剂热法还可由电化学法、机械化学合成法、直接沉淀法、微波辅波合成法中的一种进行代替。

5.根据权利要求1所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，步骤s1中，所述含氮有机配体为5-硝基间苯二甲酸、硝基对苯二甲酸中的一种。

6.根据权利要求1所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，步骤s2中，所述光源为365nm紫外灯、氙灯、激光中的一种。

7.根据权利要求1所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，还包括步骤s3，相同湿度下，通过改变温度来检测官能团转变后的ln-no2 mof与ln-no mof的质子传导率。

8.根据权利要求7所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，在步骤s3中，通过在98％湿度下，改变温度来检测步骤s1中制得的ln-no2 mof的质子传导率。

9.根据权利要求7所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，步骤s3中，通过在98％湿度下，改变温度来检测步骤s2中制得的ln-no mof的质子传导率。

10.根据权利要求9所述一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，其特征在于，比较相同湿度、温度下的ln-no2 mof的质子传导率与ln-no mof的质子传导率。

技术总结
本发明公开了一种通过光致官能团转变调控质子导电的方法，包括以下步骤：S1，镧系金属与含氮有机配体充分反应得Ln‑NO<subgt;2</subgt;MOF；S2，对Ln‑NO<subgt;2</subgt;MOF通过光源照射得到Ln‑NO MOF。本发明通过光致官能团转变调控质子导电，在保留原MOF精确结构的基础上，仅利用官能团微小结构的转变调控质子导电，对于该器件的商业化应用及质子导电传输机制的研究具有重要作用。

技术研发人员：邢修双,徐翠颖,宋培林,曾旭阳,杜记民
受保护的技术使用者：安阳师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29