Angew. Chem. ：光响应智能吸附剂用于一氧化碳可控吸附

近年来，先进智能材料受到研究人员的广泛关注，利用其对外部刺激的可感知和可响应性，智能材料可应用于医药、生物、传感和信息存储等众多领域。光响应智能吸附剂得益于快速光响应和可远程操控等特性，成为智能材料领域的研究热点之一。光响应智能吸附剂有望打破传统吸附剂的限制，克服选择性吸附和低能耗脱附的矛盾，在吸附分离领域具有广阔的应用前景。

然而，目前光响应智能吸附剂的调控策略主要基于由空间位阻引起的弱相互作用力，无法实现对目标吸附质的精准识别，阻碍了其应用。鉴于此，南京工业大学孙林兵教授团队发展了一种通过光照精确调控吸附活性位的方法。以CO和N₂分离为研究体系，采用能选择性吸附分离该体系的π络合中心Cu⁺为吸附活性中心，在金属有机骨架材料孔道内引入光响应基团偶氮苯，构建了光响应π络合吸附剂，实现了对活性位的精准调控。

Cu⁺能与如CO形成独特的π络合作用，从而实现选择性吸附达到分离的效果。光响应基团偶氮苯在可见光下转变为反式构型，开关处于“开”的状态，暴露的Cu⁺活性中心充分发挥络合作用选择性CO，实现CO和N₂的分离。紫外光触发开关处于“关”的状态，反式偶氮苯遮蔽了活性中心，Cu⁺的π络合作用被抑制。通过光照实现了对活性位的精准调控，同时实现了选择性吸附和低能耗脱附。

通过不同波长光的切换，实现了对吸附中心活性的靶向调控，CO的吸附量变化可达54%，且吸附脱过程完全可逆。密度泛函理论计算证实由紫外光和可见光触发的偶氮苯异构调控了Cu⁺中心的活性。此外，这一策略应用到其它金属有机骨架材料也同样有效。

在该工作中，孙林兵教授团队基于光响应基团与吸附活性位的特殊作用，构筑了光响应π络合吸附剂，实现了对目标吸附质吸附行为的可控调节。这为面向实际应用需求的智能吸附剂的设计提供了新思路。

论文信息

Reversible light-controlled CO adsorption via tuning π-complexation of Cu⁺ sites in azobenzene-decorated metal-organic frameworks

Yu-Xia Li, Wen Zhong, Jin-Jian Zhou, Shi-Chao Qi, Xiao-Qin Liu, and Lin-Bing Sun

Angewandte Chemie International Edition

DOI:10.1002/anie.202212732

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Angewandte Chemie International Edition

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