金属有机框架MOF是一种新型的多孔材料,由无机金属节点与其桥连的有机配体通过配位键自组装形成的三维多孔晶体材料,而其发展历程与多孔材料的研究密不可分。传统多孔材料(如活性炭、沸石等)因具有低密度、高比表面积、优异吸附性能等特点,在污水处理、气体分离、隔音隔热等领域得到广泛应用。但随着科技进步,传统多孔材料在孔隙可调性与功能化设计上的局限性逐渐显现,这促使了新型杂化材料 MOF 的诞生。
1999 年,该团队又通过锌与对苯二甲酸(BDC)构建出首个三维 MOF 材料—— MOF-5,其孔隙率达 60%,且 BET 比表面积达 2900 m²/g,成为 MOF 发展史上的里程碑。21 世纪以来,通过金属节点(如 Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺ 等)与有机配体(羧酸类、咪唑类等)的模块化组合,人们已合成超过 10 万种 MOF 结构。其具有独特的可调孔径(0.5-10 nm)、超高比表面积(最高已达 7800 m²/g)以及功能化孔道表面修饰等特点,使其在气体存储(如氢气、二氧化碳)、异相催化、药物递送等领域展现出巨大潜力。