我院甯國宏教授、李丹教授團隊在Acc. Chem. Res.期刊發表題為“Covalent Metal-Organic Frameworks: Fusion of Covalent Organic Frameworks and Metal-Organic Frameworks”的綜述文章,該文章總結了共價金屬有機框架(CMOF)研究領域的最新進展,并讨論了未來機遇和挑戰。
金屬有機框架(MOF)和共價有機框架(COF)是兩類重要的多孔晶體材料,MOF由金屬簇(或離子)和有機連接體通過配位鍵構建而成,而COF則由純有機構建單元通過共價鍵制備。由于連接方式的性質,MOF和COF有着各自的特點。例如,MOF因配位鍵較弱,化學穩定性不足;COF雖穩定性高,但缺乏金屬活性位點。因此,融合MOF和COF化學而發展的新型晶體多孔材料,即共價金屬有機框架(CMOF),有望融合MOF和COF的優點。其通過動态共價化學(DCC)将金屬配合物與有機連接體結合,形成穩定的網格結構。CMOF兼具金屬活性位點和高化學穩定性,拓展了材料的功能性和應用潛力。近年來,研究團隊利用鑄币金屬(Cu、Ag、Au)的環三核單元(CTU)開發CMOF合成策略,整合了CTU的催化、發光等特性,為新型功能材料的開發提供了新思路。
本綜述從連接和拓撲設計、結構轉變、形态控制以及各個領域的潛在應用入手,總結了CMOF的最新研究,還讨論了這一快速發展的CMOFs研究領域中的未來機遇和挑戰,如穩定簇前體的開發、CMOF單晶的培養、手性及三維框架的構築、材料的可加工性和大規模制備等。
本研究成果近期發表在Acc. Chem. Res.上,并選為封面,危榮佳副教授為第一作者,博士生羅曉同學參與論文寫作,甯國宏教授和李丹教授為通訊作者,太阳集团app首页為唯一通訊單位。該論文得到了國家自然科學基金、國家自然科學基金重點項目、廣東省重大基礎與應用基礎計劃和太阳集团app首页等的大力支持。
原文鍊接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.4c00774
Covalent Metal–Organic Frameworks: Fusion of Covalent Organic Frameworks and Metal–Organic Frameworks
Rong-Jia Wei, Xiao Luo, Guo-Hong Ning,* and Dan Li*
Acc. Chem. Res., 2025, 58, 746–761, DOI:10.1021/acs.accounts.4c00774
文圖:危榮佳
校對:劉雪
責編:楊茜
初審:李丹
複審:王啟偉
終審:陳填烽、吳濤