Core–Shell Structured Cyclodextrin Metal–Organic Frameworks with Hierarchical Dye Encapsulation for Tunable Light Emission

封装(网络) 金属有机骨架 环糊精 材料科学 纳米技术 荧光 分子 化学 有机化学 计算机科学 吸附 光学 计算机网络 物理
作者
Yifu Chen,Bo Yu,Yingdan Cui,Shijie Xu,Junbo Gong
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (4): 1289-1295 被引量:109
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b04126
摘要

Existing core–shell structured metal–organic frameworks (MOFs) are typically constructed by epitaxial growth with metal or/and organic ligands (the two basic components for MOFs) changing from core to shell, whereas in this contribution, we propose a new concept for constructing core–shell structured MOF featuring hierarchic encapsulation of various guest molecules into the framework. The cyclodextrin metal–organic frameworks (CD-MOFs) were chosen as the host to encapsulate organic dyes for light-emitting applications, and the cavity structure of γ-cyclodextrin and cage structure of MOF exhibited remarkable synergistic effects on fluorescence enhancement. Furthermore, core–shell structured CD-MOFs with hierarchical encapsulation of different dyes were developed to realize polychromatic light emitting via spectrum superposition. On the basis of this new method, we further fabricated a white-light emitting core–shell crystal, CD-MOF⊃7-HCm@FL@RhB (shell@core). With three sequentially formed and adjustable layers of different dyes, the core–shell crystal emitted bright white light with a CIE coordinate of (0.35, 0.32). Our approach provides a new method for the rational design of multicolor emission crystals. Meanwhile, our findings may stimulate future investigations on multifunctional host–guest systems in crystalline state.
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