来源:X-MOL
近红外(NIR)光,尤其是近红外 II(1000–2000 纳米),因其卓越的穿透能力、人眼隐形、背景干扰较少以及光纤中的光学损耗低,在夜视、生物医学、光学通信和非侵入性检测等军事和民用领域展现出广泛应用。因此,能够吸收或发射近红外光的光子材料的发展引起了极大关注。近年来,由金属节点和有机配体组装而成的金属有机骨架(MOFs)因其在气体储存与分离、化学传导、催化、质子传导和药物递送等多个领域的潜在应用而成为特别令人兴奋的晶体多孔材料。MOFs 丰富且可定制的结构,以及永久孔隙性,使其在近红外光子学应用中极具前景。MOF 通过合理整合具有所需功能的 NIR 响应无机和有机单元,实现了 NIR 光子材料的合理且可调的设计。此外,MOFs 的永久孔隙性极大地扩展了其在近红外光子材料方面的前景。作为有序多孔材料,MOF 能够将多种对近红外响应的光子物种封装在孔隙或结构缺陷空间中,如镧系离子、有机染料、金属配合物、钙钛矿量子点、镧系摻杂纳米颗粒等,从而实现新的近红外光子特性。 更重要的是,组织良好且可调的孔隙能够为光子物种提供相同的次级环境,并控制客体与 MOF 之间的分子间相互作用以及能量/电荷转移过程,从而为追求优异或新颖的近红外光子特性带来了极大的灵活性。在本报告中,我们总结了近期在近红外光子动子物(NIR)设计和构建方面的努力,包括混合镧系物 MOF、多元配体 MOF、染料包裹 MOF 以及纳米粒子/微分子复合材料,以及它们独特的近红外光子性能和各种应用。我们首先回顾了近红外光子 MOF 的设计策略和优势,随后重点描述 MOF 中关键的近红外光子功能,包括近红外光致发光、近红外 II 激发多光子发光、近红外 II 泵振多光子激光、近红外 II 谐波频率以及近红外 II 响应多重非线性光学(NLO)行为。此外,我们还讨论了近红外光子 MOF 在发光温度传感、三维图案化、光子数据存储、微纳米激光和生物成像中的应用。最后,我们概述了对当前挑战及近红外光子材料未来发展的看法。本报告全面理解了近红外光子动体,有助于推动微成像材料从基础合成向发光传感、激光器件、数据存储、光子集成电路和生物医学等有前景的应用。