image: 构建多级孔金属有机框架材料的合成策略 (Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 4823-4853.) view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
金属有机框架(metal-organic framework，缩写：MOF)是一类由有机配体和金属节点组装而成的多孔晶态材料，它们具有比表面积大，孔径可调，化学修饰性好等诸多优点，并在气体吸附与分离，催化，传感以及生物医药等领域有着极大的应用潜力。然而，大部分的金属-有机框架的孔径低于2纳米，是典型的微孔结构，这种大小有限的孔结构会阻碍框架内的传质，阻碍了金属-有机框架在催化等领域中的应用。为了克服这一局限性，研究者通过在微孔的金属-有机框架里引入介孔或大孔，从而得到一种具有多级孔结构的框架。这一策略保持了金属-有机框架的高比表面积，解决了微孔材料常见的传质问题，并为框架的后续修饰带来更多可能性，可谓是一举多得。
当前，已经有越来越多的多级孔金属-有机框架被报道，研究者可以通过框架拓扑控制，引入模板剂，刻蚀法，构筑复合物等多种方法来构筑多级孔。上图所示的就是利用配体的不稳定性，选择性地在框架除去一种配体，从而制造出较大的孔。
近日，美国德州农工大学周宏才教授团队在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)上发表了题为《Hierarchically porous metal–organic frameworks: synthetic strategies and applications》的综述，该综述系统地总结了具有多级孔结构的典型拓扑框架，构筑多级孔框架的不同合成策略，以及这类材料在多相催化和客体封装方面的应用，并展望了该领域的未来趋势，为金属-有机框架的发展提供了借鉴思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwz170
###
Journal
National Science Review