本文中，我们使用聚合物稳定剂制备金属有机框架（MOF）悬浮液，该悬浮液在其基态和瞬态吸收光谱中的散射显著降低。利用这些MOF悬浮液，本实验方案提供了多种光谱表征MOF的指导方法，以获得可解释的数据。
本文中，我们使用聚合物稳定剂制备金属有机框架（MOF）悬浮液，该悬浮液在其基态和瞬态吸收光谱中的散射显著降低。利用这些MOF悬浮液，本实验方案提供了多种光谱表征MOF的指导方法，以获得可解释的数据。
金属有机框架材料（MOFs）因其具有高度可调的结构，为研究固态材料中的光驱动过程提供了一个独特的平台。然而，由于在光谱表征这些材料方面存在困难，MOF 基光化学的发展受到了阻碍。鉴于 MOFs 的尺寸通常大于 100 nm，容易产生强烈的光散射，导致瞬态吸收和发射光谱等重要分析工具所获得的数据几乎无法解读。为了深入理解基于 MOFs 的光化学和物理过程，必须特别关注 MOFs 在光谱测量前的样品制备方法，以及能够获取高质量数据的实验装置设计。基于上述考虑，本指南提供了一套通用方法和光谱研究 MOFs 的指导原则。本指南涵盖以下关键主题：（1）样品制备方法，（2）MOFs 的光谱技术与测量，（3）实验装置，（4）对照实验，以及（5）实验后稳定性表征。通过恰当的样品制备和实验方法，实现对光与 MOF 相互作用基础机理的深入理解将变得更加可行。
金属有机框架（MOFs）由通过有机分子连接的金属氧化物节点构成，当其组分在溶剂热条件下发生反应时，会形成分级多孔结构1。永久多孔的MOFs最早于21世纪初被报道，此后该领域迅速发展，涵盖了广泛的应用，这得益于其结构组分独特的可调性2,3,4,5,6,7。在MOFs领域的发展过程中，已有少数研究人员将光敏材料引入MOFs的节点、配体和孔道中，以探索其在光驱动过程中的潜力，例如光催化8,9,10,11、上转换12,13,14,
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1. 使用聚合物稳定剂制备金属有机框架材料悬浮液
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PCN-222(fb) 在有无 PNH 存在下的电子吸收光谱2 过滤步骤如图所示 图4不含PNH的MOF2 仅进行涡旋超声并稀释。比较两条光谱时，最显著的差异在于基线散射的最小化，这种散射表现为随着波长减小而出现的宽幅上升吸收峰，并明显展宽了电子跃迁峰。为进一步对比，溶液中的PCN-222(fb)配体——四羧基苯基卟啉（H2四(4-羧基苯基)卟啉（TCPP）已提供 补充图3基线散射的一个指标是MOF在溶液中配体不吸收的波长处出现吸收上升。以TCPP为例，它在800 nm处无吸收，而未负载PNH的MOF在该波长处则表现出吸收增强2 显示出清晰的 "吸收" 在该区域中，有时会遇到的一个问题是找到获得具有足够吸光度的滤过悬浮液所需的合适MOF用量。这通常需要通过反复试验来确定，但如果在一系列MOF用量下，滤过的MOF悬浮液吸光度均无变化，则通常改用孔径略大的注射器滤膜即可解决问题。
对未添加P.......
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尽管上述结果和方案为减少金属有机框架材料（MOFs）在光谱表征中的散射提供了通用指导原则，但MOF颗粒的尺寸和结构存在广泛差异，这会影响光谱结果，从而模糊了解释方法。为了帮助明确数据解读并减轻分析MOF光谱数据时的困难，关键在于找到一种使MOFs颗粒尽可能小的制备方法。这对大多数与光谱相关的MOF分析而言是一个限制性因素。在进行任何进一步处理之前，MOF颗粒尺寸是一个必须考虑的关键因素。一个极佳的起点是参考用于光动力治疗的MOFs的合成方法4,43,44,45。
在制备MOF悬浮液时，有一些注意事项需要特别关注。我们通常使用PNH2作为悬浮稳定剂，因为它可溶于多种常见溶剂，并且在紫外-可见光范围内吸收极小；然而，根据所用溶剂的不同，其他聚合物可能更为合适（如PEG、PVA等）。选择适合特定溶剂体系的聚合物由.......
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作者声明无竞争利益。
本工作由美国能源部资助，项目编号为 DE-SC0012446。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1 cm 比色皿样品架 (SM1) | Edinburgh Instruments | n/a | 联系公司 |
| 1 mL 一次性注射器 | EXELINT | 26044 | |
| 10 mL 一次性注射器 | EXELINT | 26252 | |
| 1 dram 小瓶 | FisherSci | CG490001 | |
| 20 nm 注射式滤器 | VWR | 28138-005 | 滤器由 Whatman/Cytiva 生产，其目录号为 6809-1002 |
| 200 nm 注射式滤器 | Cytiva, Whatman | 6784-1302 | |
| 吸收光谱仪 | Agilent | Cary 5000 Spectrophotometer | 联系公司 |
| 乙腈 (ACN) | FisherSci | AA36423 | |
| 氩气钢瓶 | Linde/PraxAir | P-4563 | |
| 双氨基封端聚乙二醇 (PNH2) | Sigma-Aldrich | 452572 | MOF 悬浮剂 |
| 用于纳秒瞬态吸收的夹持式样品架 (SM2) | Ultrafast Systems | n/a | 联系公司 |
| 望远镜用凹透镜 (CCL1) | Thorlabs | LD1613-A-ML | |
| 望远镜用凸透镜 (CVL1) | Thorlabs | LA1708-A-ML | |
| 定制 1 cm 光学池，带 24/40 外接头 | QuarkGlass | QSE-1Q10-2440 (Spectrosil 目录号 #1-Q-10) | 我们要求 1 cm 光学池带有接头 |
| 定制 2 mm 光学池，带 14/20 外接头 | QuarkGlass | QSE-1Q2-1420 (Spectrosil 目录号 #1-Q-2) | 我们要求 2 mm 光学池带有接头 |
| 二甲基甲酰胺 (DMF) | FisherSci | D119 | |
| 染料激光器（Nd:YAG 泵浦），输出波长 415 nm | Sirah | CobraStretch | |
| 染料激光器染料 Exalite 417 | Luxottica | 4170 | |
| 飞秒激光器 | Coherent | Astrella | |
| 荧光光度计 | Photon Technology Inc. (Horiba) | QuantaMaster QM-200-4E | |
| 荧光光度计弧光灯，75 W | Newport | 6251NS | |
| 荧光光度计光电倍增管 (PMT) | Hamamatsu | 1527 | |
| 荧光光度计软件 | PTI/Horiba | FelixGX | |
| 荧光光度计 TCSPC 模块 | Becker & Hickl GmbH | PMH-100 | |
| 望远镜用透镜支架 | Thorlabs | LMR1 | |
| 长吹扫针 | STERiJECT | PRE-22100 | |
| 磁力搅拌器 | Ultrafast Systems | n/a | 联系公司 |
| 反射镜 1 (MM1)，350–700 nm | Newport | 10Q20BB.1 | |
| MM1 支架 | Thorlabs | KM100 | |
| MM1 支柱 | Thorlabs | TR2 | |
| MM1 支柱固定座 | Thorlabs | PH1.5 | |
| MM2 支架 | Thorlabs | MFM05 | |
| MM2,3 反射镜 | Thorlabs | BB03-E02 | |
| MM2,3 支柱 | Thorlabs | MS3R | |
| MM2,3 支柱底座 | Thorlabs | MBA1 | |
| MM2,3 支柱固定座 | Thorlabs | MPH50 | |
| MM3 支架 | Thorlabs | MK05 | |
| 望远镜光学元件用安装支柱 | Thorlabs | TR4 | |
| 纳秒瞬态吸收 Nd:YAG 激光器 | Spectra-Physics | QuantaRay INDI Nd:YAG | |
| 纳秒瞬态吸收光谱仪 | Edinburgh Instruments | LP980 | |
| 纳秒瞬态吸收 ICCD 相机 | Oxford Instruments | Andor iStar ICCD 相机 | 联系公司 |
| 纳秒瞬态吸收 PMT | Hamamatsu | R928 | |
| 光学参量放大器 | Ultrafast Systems | Apollo | |
| Parafilm 封口膜 | FisherSci | S37440 | |
| 小孔轮 | Thorlabs | PHW16 | |
| 小孔轮支柱底座 | Thorlabs | CF125C | |
| 小孔轮支柱固定座 | Thorlabs | PH1.5 | |
| 小孔轮支柱/支架组件 | Thorlabs | NDC-PM | |
| 望远镜光学元件用支柱底座 | Thorlabs | CF125C | |
| 望远镜光学元件用支柱固定座 | Thorlabs | PH4 | |
| 纳秒瞬态吸收用功率探测器 | Thorlabs | S310C | |
| 棱镜组件 (P2,3) | Edinburgh Instruments | n/a | 联系公司 |
| 棱镜支架 (P1) | OWIS | K50-FGS | |
| 棱镜支柱 (P1) | Thorlabs | TR4 | |
| 棱镜支柱底座 (P1) | Thorlabs | CF125C | |
| 棱镜支柱固定座 (P1) | Thorlabs | PH4 | |
| 石英棱镜 (P1–P3) | Newport | 10SR20 | |
| 橡胶外接头隔垫 (14/20) | VWR | 89097-540 | |
| 橡胶外接头隔垫 (24/40) | ChemGlass | CG-3022-24 | |
| 超声破碎探头 | Branson | 产品已停产 | 最接近的替代品是 iUltrasonic 提供的 1/8" 直径探头 |
| 方形中性密度滤光片 (ND 滤光片) | Thorlabs | NEK01S | |
| 搅拌子 | StarnaCells/FisherSci | NC9126395 | |
| 用于超快瞬态吸收的 Thorlabs 功率探测器 | Thorlabs | S401C | |
| Thorlabs 功率计 | Thorlabs | PM100D | |
| 探头式超声破碎仪 | Branson | Digital Sonifer 450，产品已停产 | 最接近的替代品是 iUltrasonic 的 SFX550 |
| Tygon 软管 | Grainger | 8Y589 | |
| 超快瞬态吸收 ND 滤光片轮 | Thorlabs | NDC-25C-2-A | |
| 超快瞬态吸收 ND 滤光片轮支架 | Thorlabs | NDC-PM | |
| 超快瞬态吸收 ND 滤光片轮支柱 | Thorlabs | PH2 | |
| 超快瞬态吸收 ND 滤光片轮支柱底座 | Thorlabs | CF125C | |
| 超快瞬态吸收泵浦光准直反射镜 | Thorlabs | PF10-03-F01 | |
| 超快瞬态吸收望远镜组件 | Ultrafast Systems | n/a | 联系公司 |
| 超快瞬态吸收光谱仪 | Ultrafast Systems | HeliosFire | |
| Xe 弧光探测灯 | OSRAM | 4050300508788 |
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