基于多金属氧簇的高维分子组装体因其富氧表面、高电荷密度、连续的氢键网络有望在湿度条件下产生显著的质子/离子梯度差异和相应的发电能力。然而,由于构建单元的动态性和随机性,在分子层面上精确操纵这些单元系统地组装成复杂的高维结构仍然是一个巨大挑战。
近日,东北师范大学的臧宏瑛教授团队提出一种基于稳定构建单元[Mo2O2S2]2+的多模板诱导策略,有效和可控地实现了从单体到一系列高维分子组装体的结构演变。通过结构表现出的不同水吸附能力和质子导电性,他们筛选了理想的分子模型应用于湿度梯度发电装置,显示出优异的发电能力。此外,分子动力学模拟进一步揭示了水分子与发电器件内部微观分子之间的复杂相互作用。



这项工作提供了一种有效的策略来构建新型功能性分子结构,以满足未来可再生能源的需求。该工作可能对相关领域的研究人员具有启发意义,有助于促进无机簇合物、材料化学和新型能量转换设备之间的融合。
Dr. Bo Li, Prof. Xiaozheng Duan, Dr. Yunzuo Cui, Teng Li, Dr. Xinyu Chen, Dr. Qianqian Liu, Xin Liu, Yuxi Meng, Dr. Weibo Ren, Dr. Liying Wang, Prof. Song Liang, Prof. Hong-Ying Zang
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202408096