首個有序大孔—微孔MOF單晶材料問世

　　記者從華南理工大學獲悉，該校李映偉團隊、美國得克薩斯大學圣安東尼奧分校陳邦林、沙特阿卜杜拉國王科技大學韓宇和西班牙科爾多瓦大學Rafael Luque共同研制出世界首個有序大孔—微孔MOF單晶材料。相關研究近日在線發表于《科學》雜志。

　　一直以來，制備出高度有序、大孔、單晶的穩定多孔材料，是一個巨大挑戰。近年來，科學家發展了一些有效的合成策略，成功制備出介孔或大孔金屬有機骨架（MOF）材料，但是這些介/大孔多為無序結構，或因其多晶結構而易于坍塌。此次研究人員創新地采用“雙溶劑”法研制出世界第一個有序大孔—微孔MOF單晶材料，有效解決了這些難題。

　　研究人員首次提出了一種以聚苯乙烯小球（PS）三維結構為模板的合成策略，以甲醇—氨水為雙溶劑，通過“硬模板劑的制備—在大孔內填充MOF前驅體—MOF的可控晶化—去除模板劑”的制備路線，研制出世界第一個有序大孔—微孔MOF單晶材料。《科學》雜志審稿人高度評價該工作“展現了一條優雅的合成策略”“描繪了美麗的化學”。

　　據了解，該方法具有較好的通用性，通過簡單變換PS模板的尺寸，就可以系統調變有序大孔的直徑，其催化活性是常規微孔ZIF-8的4倍以上，而且隨著反應物分子尺寸的增大，其活性提升倍數增高。另外材料還具有良好的穩定性，在重復利用7次以后，仍然能夠保持87%以上的初始活性。該研究成果使得多孔材料的應用成功延伸到有序大孔單晶領域。