IF=46.2!Chem. Soc. Rev.顶级综述:460篇文献阐述MOF金属化!

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第一作者: 李海钰,孔祥婧

通讯作者: 王国明,何涛,庞建东
通讯单位:青岛大学、南开大学
论文速览
MOF金属化是一种重要的材料功能化方法,可以有效地调节孔隙环境并提升性能。通过引入外部金属离子、配合物或纳米颗粒,金属化后的MOF的性能得以显著改善。该综述全面梳理了近五年MOF金属化研究的进展,从设计原理、合成策略到潜在应用进行了总结。
在保持MOF框架孔隙度的同时融合功能的设计原则,重点讨论了引入金属的一般策略及其为定制特定性能材料提供结构设计基础。
系统总结了MOF金属化在气体吸附/分离、非均相催化、检测与传感、能量存储与转化等领域的重要应用,为解决能源与环境等方面的挑战提供了解决问题的新视角。
面对当前MOF金属化研究领域面临的新挑战与机遇,展望了定制下一代先进多孔材料的发展方向,该综述对了解MOF金属化的最新研究进展以及未来发展方向具有重要意义,为化学、材料、环境等领域的研究人员提供了有益的参考和启示。

图文导读

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图1:MOFs金属化进展的时间线,通过代表性的例子展示了金属化MOFs的发展历史。

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图2:MOFs金属化的策略,包括合成金属化和后合成修饰(PSM)。

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图3:PCN-601的晶体结构和体积,由[Ni8(OH)4(H2O)2Pz12]节点和5,10,15,20-4(1H-吡唑-4-基)卟啉配体组成的MOF。

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图4:通过异构型扩展策略构建的具有不同尺寸多面体的MOFs。

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图5:M–L–Th6-MOFs的晶体结构,包括Th6簇的多面体模型、不同金属复合单元的图解、Th6簇在M–L–Th6中的配位模式以及M–L–Th6的3D结构。

总结展望

文章总结了MOFs金属化的多种策略,包括预合成金属化、后合成修饰和金属纳米颗粒的结合。这些策略不仅增强了MOFs的性能,还扩展了其在各种应用中的潜力。

未来的研究将集中在精确控制金属物种的整合、活性位点的原子级表征、以及深入理解结构-性能关系,以开发出具有期望性能的智能材料。文章强调了MOFs金属化在定制下一代先进材料中的前景,并概述了实现这一目标的有希望的未来方向。

文献信息

标题:Metalation of metal–organic frameworks: fundamentals and applications

期刊:Chem. Soc. Rev.

DOI:10.1039/d3cs00873h

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