近日，材料科学与工程学部氢电能源材料创新团队在国际知名期刊《Coordination Chemistry Reviews》（IF: 20.6）上，发表题为“Hierarchically Porous Three-dimensional-Ordered Macro-microporous Metal-Organic Frameworks: Design, Precise Synthesis, and Applications”的综述论文。学部硕士研究生温世龙为文章第一作者，闫理停副教授和赵学波教授为文章的共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、山东省青年创新团队项目、济南市“新高校20条”等项目支持。
多孔材料在催化、储能和吸附等各个领域广泛应用，近几十年来多孔材料取得了重大进展。按照孔径尺寸大小的范围可将多孔材料分为微孔（孔尺寸小于2 nm）、介（中）孔（孔尺寸为2-50 nm）和大孔材料（孔尺寸大于50 nm）。不幸的是，多孔材料大都具有单一的孔结构，只有少数具有更复杂的结构。多孔材料的可调节孔径范围主要在微孔尺度内，因此如何在保持整体结构完整性的同时实现微孔与介（中）、大孔结构的稳定结合是研究的重点。近年来出现了利用金属-有机框架材料(MOFs)，采用三维有序模板材料和诱导生长方法，成功构建了具有稳定结构的有序多级孔MOFs。模板材料的使用可以有效地引入稳定、规则的大孔结构，而诱导生长方法能使MOFs在模板内的生长。此外，移除模板是一个简单的过程，不会影响MOFs的整体结构。使用该方法合成的有序多级孔MOFs显示出规律的大孔结构分布，并能够通过调节模板材料来精确控制孔径的大小。
有序多级孔MOFs合成与应用
材料学部氢电能源材料创新团队全面总结了有序多级孔MOFs的最新进展，并根据不同的种类有序多级孔MOFs合成方法进行分类总结，将有序多级孔MOFs的合成方法归为四个主要的步骤。此外，特别强调了影响有序多级孔结构的因素，为将来设计衍生材料进行提供指导和帮助。最后，展望了现阶段有序多级孔MOFs所面临的挑战和前景。该综述为今后多孔材料的设计制备提供指导，为其他多孔材料实现有序分级多孔结构奠定基础。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.215996