Acid-decomposable, luminescent ZnO quantum dots (QDs) have been employed to seal the nanopores of mesoporous silica nanoparticles (MSNs) in order to inhibit premature drug (doxorubicin) release. After internalization into HeLa cells, the ZnO QD lids are rapidly dissolved in the acidic intracellular compartments, and as a result, the loaded drug is released into the cytosol from the MSNs. The ZnO QDs behave as a dual-purpose entity that not only acts as a lid but also has a synergistic antitumor effect on cancer cells. We anticipate that these nanoparticles may prove to be a significant step toward the development of a pH-sensitive drug delivery system that minimizes drug toxicity.

A chiral two-dimensional MOF, {[Ca(D-Hpmpc)(H2O)2]·2HO0.5}n (1, D-H3pmpc = D-1-(phosphonomethyl) piperidine-3-carboxylic acid), with intrinsic proton conductivity has been synthesized and characterized. Structure analysis shows that compound 1 possesses protonated tertiary amines as proton carriers and hydrogen-bonding chains served as proton-conducting pathways. Further, MOF–polymer composite membranes have been fabricated via assembling polymer PVP with different contents of rod-like 1 submicrometer crystals. Interestingly, the proton conductivity of this composite membrane containing 50 wt% 1 is rapidly increased, compared with that of pure submicrometer crystals at 298 K and ∼53% RH. Therefore, it is feasible to introduce humidification of PVP into composite membranes to enhance low-humidity proton conductivity; and humidified PVP with adsorbed water molecules plays an important role in proton conduction indicated by the results of water physical sorption and TG/DTG analyses. This study may offer a facile strategy to prepare a variety of solid electrolyte materials with distinctive proton-conducting properties under a low humidity.

Abstract A majority of metal–organic frameworks (MOFs) fail to preserve their physical and chemical properties after exposure to acidic, neutral, or alkaline aqueous solutions, therefore limiting their practical applications in many areas. The strategy demonstrated herein is the design and synthesis of an organic ligand that behaves as a buffer to drastically boost the aqueous stability of a porous MOF (JUC‐1000), which maintains its structural integrity at low and high pH values. The local buffer environment resulting from the weak acid–base pairs of the custom‐designed organic ligand also greatly facilitates the performance of JUC‐1000 in the chemical fixation of carbon dioxide under ambient conditions, outperforming a series of benchmark catalysts.

Abstract Hydrogen‐based energy is a promising renewable and clean resource. Thus, hydrogen selective microporous membranes with high performance and high stability are demanded. Novel NH 2 ‐MIL‐53(Al) membranes are evaluated for hydrogen separation for this goal. Continuous NH 2 ‐MIL‐53(Al) membranes have been prepared successfully on macroporous glass frit discs assisted with colloidal seeds. The gas sorption ability of NH 2 ‐MIL‐53(Al) materials is studied by gas adsorption measurement. The isosteric heats of adsorption in a sequence of CO 2 > N 2 > CH 4 ≈ H 2 indicates different interactions between NH 2 ‐MIL‐53(Al) framework and these gases. As‐prepared membranes are measured by single and binary gas permeation at different temperatures. The results of singe gas permeation show a decreasing permeance in an order of H 2 > CH 4 > N 2 > CO 2 , suggesting that the diffusion and adsorption properties make significant contributions in the gas permeation through the membrane. In binary gas permeation, the NH 2 ‐MIL‐53(Al) membrane shows high selectivity for H 2 with separation factors of 20.7, 23.9 and 30.9 at room temperature (288 K) for H 2 over CH 4 , N 2 and CO 2 , respectively. In comparison to single gas permeation, a slightly higher separation factor is obtained due to the competitive adsorption effect between the gases in the porous MOF membrane. Additionally, the NH 2 ‐MIL‐53(Al) membrane exhibits very high permeance for H 2 in the mixtures separation (above 1.5 × 10 −6 mol m −2 s −1 Pa −1 ) due to its large cavity, resulting in a very high separation power. The details of the temperature effect on the permeances of H 2 over other gases are investigated from 288 to 353 K. The supported NH 2 ‐MIL‐53(Al) membranes with high hydrogen separation power possess high stability, resistance to cracking, temperature cycling and show high reproducibility, necessary for the potential application to hydrogen recycling.

Enhancing the activity and stability of enzymes and improving their reusability are critical challenges in the field of enzyme immobilization. Here we report a facile and efficient biomimetic mineralization to embed thermophilic lipase QLM in zeolite imidazolate framework-8 (ZIF-8). Systematic characterization indicated that the entrapment of lipase molecules was successfully achieved during the crystal growth of ZIF-8 with an enzyme loading of ∼72.2 ± 1.88 mg/g lipase@ZIF-8, and the enzymes could facilitate the construction of framework building blocks. Then the composite lipase@ZIF-8 was observed to possess favorable catalytic activity and stability in the ester hydrolysis, using the hydrolysis of p-nitrophenyl caprylate as a model. Finally, the composite was successfully applied in the kinetic resolution of (R,S)-2-octanol, with favorable catalytic activity and enantioselectivity during 10 cycle reactions. Thus, the biomimetic mineralization process can be potentially used as an effective technique for realizing the entrapment of biomacromolecules and constructing efficient catalysts for industrial biocatalysis.

Abstract A hydroxyl‐tagged porous aromatic framework PAF‐NBU2‐OH was task‐specifically designed and successfully synthesized targeted toward immobilizing chiral catalysts. Using proline‐type compound as model chiral organocatalyst, PAF‐NBU2‐OH was used as a platform to covalently link proline‐type group. The obtained PAF‐immobilized organocatalyst PAF‐NBU2‐OPro featured high chemical stability in different solvents even under very harsh conditions. PAF‐NBU2‐OPro showed excellent catalytic activity, diastereoselectivity and enantioselectivity with complete and easy recyclability when catalyzing the aldol reaction between p ‐nitrobenzaldehyde and cyclohexanone, which could undergo at least 30 cycles without any activity, diastereoselectivity or enantioselectivity loss for catalyzing the current reaction.