我院宁国宏教授、李丹教授团队在Acc. Chem. Res.期刊发表题为“Covalent Metal-Organic Frameworks: Fusion of Covalent Organic Frameworks and Metal-Organic Frameworks”的综述文章,该文章总结了共价金属有机框架(CMOF)研究领域的最新进展,并讨论了未来机遇和挑战。
金属有机框架(MOF)和共价有机框架(COF)是两类重要的多孔晶体材料,MOF由金属簇(或离子)和有机连接体通过配位键构建而成,而COF则由纯有机构建单元通过共价键制备。由于连接方式的性质,MOF和COF有着各自的特点。例如,MOF因配位键较弱,化学稳定性不足;COF虽稳定性高,但缺乏金属活性位点。因此,融合MOF和COF化学而发展的新型晶体多孔材料,即共价金属有机框架(CMOF),有望融合MOF和COF的优点。其通过动态共价化学(DCC)将金属配合物与有机连接体结合,形成稳定的网格结构。CMOF兼具金属活性位点和高化学稳定性,拓展了材料的功能性和应用潜力。近年来,研究团队利用铸币金属(Cu、Ag、Au)的环三核单元(CTU)开发CMOF合成策略,整合了CTU的催化、发光等特性,为新型功能材料的开发提供了新思路。
本综述从连接和拓扑设计、结构转变、形态控制以及各个领域的潜在应用入手,总结了CMOF的最新研究,还讨论了这一快速发展的CMOFs研究领域中的未来机遇和挑战,如稳定簇前体的开发、CMOF单晶的培养、手性及三维框架的构筑、材料的可加工性和大规模制备等。
本研究成果近期发表在Acc. Chem. Res.上,并选为封面,危荣佳副教授为第一作者,博士生罗晓同学参与论文写作,宁国宏教授和李丹教授为通讯作者,暨南大学为唯一通讯单位。该论文得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金重点项目、广东省重大基础与应用基础计划和暨南大学等的大力支持。
原文链接
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
文图:危荣佳
校对:刘雪
责编:杨茜
初审:李丹
复审:王启伟
终审:陈填烽、吴涛