金属有机骨架材料（MOFs）是世纪初出现的一种革命性的微孔材料。已被广泛应用于气体储存/分离、催化、电导率、质子导电性和药物输送等领域。此外，近年来一种被称为氢键有机骨架（HOFs）的超分子结构，引起了人们的极大关注。在HOFs中，连接子的连接是通过氢键网络而不是无机构建单元（IBUs）实现的。与MOFs的复杂分子、一维、二维和三维IBUs相比，氢键提供了更简单的连接。因此，与MOFs相比，设计和合成稳定的氢键超分子网络更容易实现。然而，迄今为止，还没有关于半导体HOFs的研究报道。而具有热稳定性和永久性微孔半导体HOFs可以彻底改变超级电容器和电极材料的设计。

有鉴于此，柏林工业大学Gündoğ Yücesan，土耳其盖布泽科技大学Yunus Zorlu报道了一种由苯膦酸和5,10,15,20-四[对苯基膦酸]卟啉（GTUB5）衍生的半导体、质子导电、微孔氢键有机骨架（HOF）。

文章要点

1）研究人员利用单晶X射线衍射法对GTUB5的结构进行了表征。并从纯GTUB5晶体的UV-Vis谱中提取了1.56 eV的窄带隙，发现与密度泛函理论计算得到的1.65 eV的带隙非常吻合。同时，在DMSO中也测量了GTUB5的相同带隙。

2）研究人员在75 °C、75%相对湿度下测得GTUB5的质子电导率为3.00×10^-6 S cm^-1。此外，采用巨正则蒙特卡罗模拟的GTUB5比表面积为422 m²g^-1。XRD分析表明，在90 °C下相对湿度高达90%时，GTUB5具有较好的热稳定性。

这些发现为开发具有高比表面积和高热稳定性的新型有机、微孔半导体材料铺平了道路。

Tholen, P., Peeples, C.A., Schaper, R. et al. Semiconductive microporous hydrogen-bonded organophosphonic acid frameworks. Nat Commun 11, 3180 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-16977-0

https://doi.org/10.1038/s41467-020-16977-0