重磅評述文章 | 金屬有機框架材料的合成、表征與性能

近日，由江海龍教授、錢國棟教授、徐剛研究員、楊四海教授、彭麗教授、崔元靖教授等領域內領軍學者聯袂撰寫的綜述文章“金屬有機框架材料的合成、表征與性能”正式發表。文章系統闡述了金屬有機框架（MOF）材料的綠色合成、結構解析、先進表征及其在多個關鍵領域的應用與前景，為這一明星功能材料的未來發展繪制了清晰的路線圖。

圖1MOF材料的綠色合成、先進表征技術及其應用

金屬有機框架材料，是由金屬離子或簇與有機配體通過配位鍵自組裝形成的晶體多孔材料。其結構豐富多樣、孔道可調，在氣體儲存分離、化學傳感、質子傳導、催化轉化及工業過程等多個前沿領域展現出巨大的應用潛力。

然而，MOF材料在實際應用中的性能，深刻依賴于其結構因素、客體分子性質以及外部環境等多重因素。因此，精確解析其結構，并建立結構與性能之間的內在聯系，成為推動MOF材料走向實際應用的核心科學問題。

• 該文系統綜述了MOF材料的綠色合成策略，旨在推動其制備過程向更環境友好、更經濟高效的方向發展。

• 介紹了大科學裝置在揭示MOF材料奧秘中的關鍵作用。先進光源、先進中子源、核磁共振儀和電子顯微鏡等尖端平臺, 為科學家提供了原位、動態、高精度的表征手段。利用先進的表征技術探究MOF材料在實際應用中的結構-性能關系,，為功能導向的MOF材料理性設計和可控制備奠定堅實的理論基礎。

• 詳細梳理了MOF在氣體吸附與分離、熒光傳感、質子傳導、多相催化等方面的最新應用進展，并對其在工業規模應用中的挑戰與機遇進行了前瞻性分析。

展望未來，作者團隊指出，未來的研究將著眼于開發功能導向MOF基材料、深入探究作用機制以及加強跨領域研究，以此推動MOF材料的進一步發展，為解決實際應用中重要的科學問題創造更多的可能性。

這篇集結頂尖智慧的綜述，不僅系統梳理了MOF領域的研究脈絡與最新成果，更指明了借助大科學裝置深入理解材料本質、驅動材料創新的重要路徑。它標志著MOF材料研究正從“結構探索”邁向“功能設計與應用突破”的新階段，為其在科技與產業領域的深度融合注入了新的動能。

原文信息

鏈接：高明亮, 薛天威, 李江南, 郭利霞, 鄭和奇, 盧江封, 彭麗, 楊四海, 崔元靖, 錢國棟, 徐剛, 江海龍. 金屬有機框架材料的合成、表征與性能. 科學通報, 2026, 71(2): 370–399

Gao M L, Xue WT, Li J, Li J N, Guo L X, Zheng H Q, Lu J F, Peng L, Yang S H, Cui Y J, Qian G D, Xu G, Jiang H L. The synthesis, characterization and applications of metal-organic frameworks (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71(2): 370–399, doi: 10.1360/TB-2024-1353

https://doi.org/10.1360/TB-2024-1353