多金属氧酸盐（POMs）是一系列跨越溶质和固体金属氧化物两个结构域的分子金属氧化物簇合物。POMs在结构、几何结构和可调氧化还原性能等方面的独特性质，使得其在功能材料合成、催化、电子器件和电化学储能与转换等领域的应用引起了人们广泛的关注。
近日，厦门大学董全峰教授, 陈嘉嘉教授重点总结了POMs阴离子中过渡金属中心的本征电荷行为，以期获得一些有趣的应用。
文章要点
1）作者首先综述了具有不同电荷转移行为的POMs在分子级电子器件中的应用。POMs在下一代分子电子器件方面显示出巨大的应用潜力，包括电容存储器、电阻性随机存取存储器（RRAM）、和闪存。由于其稳定的结构和多电子氧化还原特性，具有良好分子结构的纳米尺寸的POMs可以很好地集成到现有的互补金属氧化物半导体（CMOS）技术中，并在分子电子器件应用中显示出令人振奋的优势。
2）作者接下来总结了POMs在光/热驱动催化和染料敏化太阳能电池中的广泛应用。一般情况下，过渡金属中心具有d0电子构型的完全氧化的POMs在200~500 nm的可见光或紫外光下会通过O→M带的配体-金属电荷转移而转变为激发态。具有相反自旋取向的POMs的氧原子中的一个耦合电子（在HOMO中）被激发到过渡金属中心（如W，Mo等）的反键轨道（LUMO），并在POM团簇内离域。氧原子中的剩余电子空位在光激发的POM团簇中产生氧中心自由基。具有较高的电子亲和力（Eea）和较低的电离能（EI）的POMs的光生电子和氧中心自由基可以诱导光还原和光氧化反应。
3）由于质子耦合电子转移和缓冲的特性，POMs也被作为电子耦合的质子电荷载流子应用到加氢反应、制氢和储存的中介体系中。在此基础上，作者总结了POMs作为溶质氧化还原介体在液流电池（RFBs）中的应用，以及固体氧化还原介体在可充电电池中的应用。
4）作者最后展望了开发具有可调谐和独特电荷载流子行为的先进的、功能性POM团簇的未来研究方向。
参考文献
Le Yang, et al, The Intrinsic Charge Carrier Behaviors and Applications of Polyoxometalate Clusters Based Materials, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202005019
https://doi.org/10.1002/adma.202005019
