稳定介孔金属有机框架(MOFs)具有高比表面积、较大孔径(2-50 nm)和结构可调控性，在催化剂负载、吸附、分离等领域有广泛应用。但迄今报道的大多数MOFs均为微孔(孔径小于2 nm)，介孔MOFs的比例不到1%，同时多数介孔MOFs存在稳定性不足问题。而稳定MOFs的合成通常需要高温和强酸环境，无法原位包覆不稳定的功能分子(如酶、量子点、金属配合物、部分杂多酸等)。因此，开发温和条件下(室温、中性溶剂)的稳定介孔MOFs的合成策略是一项具有挑战性的工作。近期，南京大学袁帅教授、左景林教授与郑禾等人合作，突破了稳定介孔MOFs在室温、中性条件下合成的难题，实现了多种功能分子的原位稳定包覆和协同催化。

　　图1 室温下动态化学键引导的介孔稳定MOF合成及协同催化

　　MOFs的生长条件通常由配位键强度决定，基于高价金属的稳定MOFs（如Zr-MOFs）通常需要高温和酸性调节剂才能生成晶态产物，而基于低价金属的不稳定MOFs则可以在室温中性溶剂中形成单晶。鉴于此，该团队开发了一种动态化学键导向的合成方法，在温和条件下即可得到稳定介孔Zr-MOFs的单晶。首先构建了具有稳定Zr羧基配位键和不稳定Cu-吡啶基团的MOFs模板，由于合成反应在室温进行，可以分离出具有介孔的动力学产物，而避免了热力学稳定的微孔MOFs生成。随后，通过单晶到单晶转变过程，不稳定的Cu-吡啶配体被长度相似且稳定的直线形有机配体取代，形成稳定的介孔MOFs的单晶。利用该策略成功构建了两种新型等网状reo拓扑结构MOFs，即Compound 1′和Compound 2′。其中，Compound 1′具有较高的孔隙率(N₂吸附量为1045 cm³ g^-1)、较大的孔径(2.5 nm)和较高的化学稳定性(pH值1-11)。此外，在Compound 1′中成功封装了一系列酸敏感材料，包括POM、CdSeS/ZnS量子点和金属配位笼。其中，POM@compound 1′对VX的降解具有较高的催化活性。该文报道了室温下动态化学键引导介孔稳定MOFs合成及原位封装纳米功能材料的应用，为合成稳定MOF和MOF基复合材料的研究提供新思路。

　　图2 配体交换形成介孔稳定MOFs

　　该工作以“Dynamic Bond-Directed Synthesis of Stable Mesoporous Metal-Organic Frameworks under Room Temperature”为题发表在《美国化学会志》期刊上（J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c01219）。

　　（摘自南京大学化学化工学院）