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金屬有機框架材料（MOF）作為分子晶態材料在吸附分離、多相催化、化學傳感、生物醫學等領域有著廣泛的應用。由于MOF材料導電性差，因而在電化學傳感中的應用受到了限制。傳統的解決方式是把MOF作為載體，將金屬納米粒子或碳基納米材料引入框架中或將金屬卟啉或聯吡啶釕等電活性分子后修飾在框架上。

為了實現MOF納米探針的精準組裝，南京大學化學化工學院雷建平課題組利用逐步組裝方法在MOF核殼結構中對納米粒子和活性酶進行同時組裝，并實現了級聯催化用于乏氧腫瘤診療應用（Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 7808-7812）。在此基礎上，該課題組以對苯二酚O,O'-二乙酸和1,10-菲羅啉配體分別作為氧化還原電對，合成了一種具有電化學活性的混合配體MOF納米探針（E-MOF）。這種E-MOF晶體發光體在水相共反應劑和湮滅態電致化學發光過程中均表現出高效的性能，并且在連續的電化學測試中展現了陰極電致化學發光自增強現象。利用密度泛函理論證實了該E-MOF傾向于丟失電子形成低能量的陽離子自由基穩定態，創建了一種基于E-MOF穩態自由基積累的自增強電致化學發光新機制（圖1）。隨后通過預還原積累E-MOF穩定的陽離子自由基，實現了穩定性高和重現性好的增強電致化學發光，進一步證實了混合配體E-MOF作為新型電致化學發光晶態材料的自增強新概念，并拓寬了其在生命分析中的應用。

圖1.電活性金屬有機框架材料的晶體結構與水相自增強電致化學發光

相關成果以Electroactive Metal?Organic Frameworks as Emitters for Self-Enhanced Electrochemiluminescence in Aqueous Medium為題最近在《德國應用化學》發表（DOI: 10.1002/anie.202002713, 論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202002713），并被選為VIP論文。

該研究工作第一作者為本院碩士生金仲超，理論工作與南京師范大學李亞飛教授合作完成。研究課題得到了鞠熀先教授的大力支持，并由國家自然科學基金委與科技部重大專項資助。