功能化的MOF可以呈现高密度且分离良好的活性位点的三维阵列。根据应用和相应的形态学要求，MOF材料可以薄膜形式，颗粒形式，分离的单晶形式，多晶粉末形式，混合基质膜形式或其他形式制备。最明显的应用是催化水解和电催化或光催化水分解，另外的要求是水稳定性。具有六锆（IV）-氧基节点的MOF能够满足此要求。对于涉及电催化，电荷存储，光电化学能量转换和化学感应的应用，进一步的要求是电导率，如电子或空穴传输中所体现的。由于大多数MOF在大多数情况下都是电绝缘的，因此赋予可控的电荷传输行为既是化学上的挑战，也是化学上的强制性挑战。
美国西北大学Joseph T. Hupp等人描述了三种使锆基MOF导电的方法，能够将电荷从几纳米（即，几个分子单元）转移到几微米（即，MOF的典型尺寸）微晶规模。
本文要点：
1）第一种策略集中在周期性排列的化学等效位点之间的氧化还原跳跃，本质上是重复的电子（或空穴）自交换。锆节点是电绝缘的，但它们可以充当（a）氧化还原活性无机簇或（b）分子氧化还原对的接枝位点。在MOF环境中，电荷通过氧化还原跳跃的传播必然伴随着电荷补偿离子的运动。因此，氧化还原跳跃的速率可能取决于透过MOF的离子的身份和浓度。在电催化的背景下，一个重要的目标是足够快地传输电子电荷，以匹配或超过基于MOF的催化剂或固定有MOF的催化剂的固有活性。
2）第二种策略重点是带状电子电导率，是一种基于引入能与宿主框架形成供体-受体电荷转移复合物的分子客体的策略。该理论可以再次预测性地应用于改变电导率。
3）第三种策略强调电子导电性，它利用分子低聚物或无机簇形式的添加桥，然后可以将其连接以跨越MOF晶体的长度。
对于所有策略，都强调保留分子尺度的孔隙度，因为它是许多应用的关键。虽然文章重点是Zr-MOF，但所描述的方法显然可以扩展到其他MOF成分。
Chung-Wei Kung, et al. Charge Transport in Zirconium-Based Metal–Organic Frameworks, Acc. Chem. Res. 2020
DOI: 10.1002/adma.202001740
