Sự phát quang là sự phát ra ánh sáng được kích thích khi hấp thu năng lượng, dòng năng lượng kích thích đặc trưng ở dạng photon nhưng cũng có thể được tạo ra bởi điện trường hay bức xạ ion hóa. Có hai loại phát quang cơ bản là sự phát huỳnh quang và sự phát lân quang, lân quang khác với huỳnh quang ở chỗ việc electron trở về trạng thái cũ kèm theo nhả photon là rất chậm. Trong huỳnh quang, sự rơi về trạng thái cũ của electron gần như tức thì giúp photon được giải phóng ngay. Do đó, các chất lân quang hoạt động như những bộ dự trữ ánh sáng: thu nhận và nhả chậm ánh sáng ra sau đó [21][22].
Đặc tính phát quang của MOFs đã thu hút sự quan tâm gần đây, MOFs như là chất rắn siêu phân tử có liên kết mạnh, các đơn vị cầu nối có thể biến đổi nhờ vào quá trình tổng hợp hữu cơ và có cấu trúc hình học hoàn toàn xác định. Từ năm 2002 đến nay, đã có gần 200 bài báo trình bày về sự phát sáng và một số bài review về khả năng phát quang của MOFs.
Cầu nối ligand: nhóm phát quang, hợp chất hữu cơ hấp thu vùng UV và vùng thấy được. Sự phát sáng có thể trực tiếp từ cầu nối hoặc có thể là sự chuyển điện tích với ion kim loại phối trí.
Hình 1.28 Ví dụ một số cầu nối phát quang
3-D Zn4O(SDC)3 -D Zn3(SDC)3(DMF)2 -D Cd3(SDC)3(DMF)2
-D Mn3(SDC)3(DMF)2
Ion kim loại khung: các ion lanthanoid như Eu (III), Tb (III) phát quang yếu do sự chuyển điện tử bị chắn bởi lớp vỏ 5d. Để giải quyết vấn đề này tạo cầu hấp thu mạnh. Với nối dao động mạnh giữa kim loại và cầu nối sẽ có sự chuyển năng lượng trực tiếp dễ dàng từ cầu nối, kích thích đạt tới trạng thái mức năng lượng thích hợp của kim loại. Điều này làm gia tăng lớn khả năng phát quang nên gọi là hiệu quả ―antenna‖. Tương tác giữa các cầu nối liên hợp kề nhau hoặc giữa cầu nối với phân tử khách có thể tạo phức kích thích.