近日，我校晶态材料研究所梁林锋副教授课题组在氢键有机框架（HOF）材料质子传导研究领域取得新进展。在国际著名学术期刊 Nature Communications 期刊发表了题目为“ Vitrification-Enabled Enhancement of Proton Conductivity in Hydrogen-Bonded Organic Frameworks ”的研究论文。山西大学为通讯单位，我校硕士研究生杨丰帆为第一作者，晶态所梁林锋副教授为通讯作者，郑州轻工业大学田稼越老师为单晶数据收集提供了帮助。

HOF是一类由有机分子通过氢键连接而成的新型功能材料，因其合成简单、单晶结构明确、容易再生等优点而受到广泛关注。HOF本身具有丰富的氢键网络，在质子传导方面具有巨大的应用潜力。然而，这类材料晶体颗粒之间存在的晶界，会阻碍质子远程传输。为了解决这一问题，作者提出将HOF玻璃化从而直接消除晶界的影响。在本工作中，作者利用1,5-萘二磺酸与N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为HOF合成的主要前驱体，得到了动力学稳定的HOF-SXU-8与热力学稳定的HOF-SXU-9两例HOF单晶。在加热条件下，DMF分子发生部分分解并进一步诱导动力学稳定的HOF-SXU-8晶体转变为HOF-g玻璃（如下图）。相比于HOF-SXU-8，HOF-g玻璃在100℃无湿度条件下的质子电导率提升了五个数量级。通过分子动力学模拟和X射线全散射实验对HOF-g的质子传导机理进行了研究，发现该玻璃体系内存在三种分子团簇。其中，H⁺对连接这些分子团簇起重要作用，并与该体系的高质子电导率息息相关。本工有助于了解HOF玻璃化并促进质子传导的机制，为其它HOF材料的玻璃化与应用提供参考。

近年来，梁林锋课题组在HOF单晶的合成及质子传导中的应用发表了系列研究工作（Science China Chemistry, 2023, 66(9): 2563-2568; Crystal Growth & Design 2023, 23(9), 6221-6227）。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。