导电金属有机骨架（MOFs）是一类有前景的多孔晶体材料，在光电和光催化中具有重大应用潜力。但是，对电荷传输（CT）机理以及CT机理与电荷传输结构的相关性缺乏基本的了解阻碍了它们的进一步发展。近日，马凯特大学Jier Huang等结合时间分辨光学光谱和X射线吸收光谱以及太赫兹光谱这三种先进的光谱方法，研究了二维Cu-THQ MOFs中CT机制的直接证据以及电荷载流子的时空行为及其光电导性的相关性 。

本文要点：

1）除了Cu-THQ，还研究了掺入Zn²⁺客体金属后的Cu/Zn-THQ中的CT，以揭示通过空间途径的贡献，因为氧化还原惰性的3d10 Zn²⁺的存在会扰乱远距离 平面CT。

2）研究表明，光激发后Cu-THQ中生成的热载流子具有很高的移动性，电子占据Cu中心和配体空穴，快速定位到低能态（冷载流子）。

3）具有超长寿命（> 17 ns）的冷载流子负责Cu-THQ的长期光电导性，并通过O-Cu-O结构进行传输，而层间配体π-π堆叠的作用很小。Cu-THQ中Zn²⁺的存在大大降低了光电导率。

该工作报道的结果不仅证明了通过实验手段探测CT机理的可能，而且还为光电子和光催化应用的2D MOFs的合理设计提供了重要的见解。

James Nyakuchena, et al. Direct Evidence of Photoinduced Charge Transport Mechanism in 2D Conductive Metal Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c09000

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09000