一文即知！经典MOF材料最新最热顶刊汇总
众所周知，金属有机骨架化合物(Metal-organic Frameworks, MOFs)是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。
自从20世纪90年代中期，第一类MOFs就被合成出来以后，研究者进行了广泛的研究和改善，并被探索应用于各个领域。因此，对MOFs材料的研究进展进行汇总，意义非凡！本文选取了近期MOFs材料研究进展的部分优质成果，供大家学习和了解。
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Adv. Mater.：共价石墨烯-MOF杂化物助力高性能不对称超级电容器
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研究发现，官能化石墨烯在制备石墨烯-MOF杂化物中起着重要作用，其中MOF在特定的官能团上选择性生长，并共价连接到石墨烯纳米片上，可提供更强的结合力和稳定性。然而，很少报道关于共价连接的功能石墨烯-MOF杂化物。
基于此， 印度理工学院Kolleboyina Jayaramulu、德国慕尼黑工业大学Roland A. Fischer、捷克共和国帕拉斯基大学Radek Zbořil和澳大利亚昆士兰理工大学Deepak Dubal（共同通讯作者）等人报道了一种胺官能化的金属有机骨架（UiO-66-NH 2 =Zr 6 O 4 (OH) 4 (bdc-NH 2 ) 6 ；bdc-NH 2 =2-氨基-1, 4-苯二甲酸二甲酯）（UiO-Universitetet i Oslo）通过酰胺键共价连接到羧酸官能化的石墨烯（石墨烯酸＝GA）基底平面上。所得的GA@UiO-66-NH 2 杂化物具有较大的比表面积、分层的孔隙和相互连接的导电网络。通过电化学表征发现，杂化GA@UiO-66-NH 2 是一种有效的电荷存储材料，其电容高达651 F g -1 ，显著高于传统的石墨烯基材料。测试结果表明，酰胺键在π-共轭结构的形成中起关键作用，有助于电荷转移，从而实现良好的电容和循环稳定性。此外，作者构造了利用GA@UiO-66-NH 2 作为正电极和Ti 3 C 2 T X MXene作为负电极的不对称超级电容器。该电池能够提供高达16 kW kg -1 的功率密度和高达73 Wh kg -1 的能量密度，可与多种商用电池（如铅酸电池和Ni/MH电池）相媲美。在中等负载水平下，该器件在10000次循环后仍保持其初始电容的88％。
Kolleboyina Jayaramulu et al. Covalent Graphene-MOF Hybrids for High-Performance Asymmetric Supercapacitors. Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202004560.
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Adv. Mater.：揭示仿氧化酶的MOF中的Hammett关系
虽然纳米材料独特的物理化学性质能够调节纳米酶的活性，但是由于纳米材料成分和活性中心的不均一性，纳米材料结构与其酶活性之间的定量关系仍不清楚。
受金属-配体配位良好的金属酶启发， 南京大学魏辉教授和中科院国家纳米科学中心Xingfa Gao（共同通讯作者）等人报道了他们利用一组具有类似配位的取代金属有机骨架（MOFs）来研究结构与氧化还原活性之间的关系。
通过实验结果和密度泛函理论（DFT）计算发现，MIL-53(Fe)（MIL=Materials of Institute Lavoisier）纳米酶的Hammett型结构-活性线性自由能关系（H-SALR）。其中，随着电牵引配体的增加，Hammett σ m 值增加，模拟氧化酶的活性增加。测试结果表明，具有最强吸电子NO 2 取代基的MIL-53(Fe)-NO 2 比未经取代的MIL-53(Fe)活性高10倍。此外，H-SALR的普遍性被证明适用于一系列基底，包括一种其他金属（Cr），甚至一种其他MOF类型（MIL-101）。这些生物启发的定量研究表明，有可能确定纳米酶的定量结构-活性关系，并提供对天然酶催化机制的详细见解，使利用这些关系开发高性能纳米材料成为可能。
Jiangjiexing Wu et al. Hammett Relationship in Oxidase-Mimicking Metal-Organic Frameworks Revealed through a Protein-Engineering-Inspired Strategy. Adv. Mater., 2020, DOI: 10.1002/adma.202005024.
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Angew. Chem. Int. Ed.：在铜阳极上电化学合成大面积2D MOF薄膜
具有明确超分子结构的金属有机骨架（MOFs）材料，由于其优异的物理和电学性能而受到广泛的研究。然而，大面积二维（2D）MOFs薄膜的制备仍然面临巨大的挑战。
基于此， 中科院化学研究所刘云圻院士和陈建毅研究员（共同通讯作者）等人报道了一种新型的电化学（EC）合成方法，利用该方法可在单晶Cu(100)阳极上制备大面积Cu 3 (HHTP) 2 MOF薄膜。该方法是通过电荷诱导的分子组装来实现表面反应。合成的MOF薄膜具有较高的结晶质量，其电导率约为0.087 S cm -1 ，比利用界面法制备的相同材料的电导率高出约1000倍。此外，利用相同的策略在Cu箔上合成了Cu 2 (MTCP)、Cu 3 (BTPA) 2 和Cu 3 (TPTC) 2 MOF薄膜，证实了该方法具有普遍性。总之，这种可控的EC方法可以有效地应用于铜箔上2D MOF薄膜的工业规模生产。
Youxing Liu et al. Electrochemical Synthesis of Large Area Two-Dimensional Metal-Organic Framework Films on Copper Anodes. Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202012971.
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Adv. Funct. Mater.：混合金属MOF-74催化剂高效捕获CO 2 并助力其甲烷化
金属有机骨架（MOFs）的巨大化学和结构可调性已被用作催化纳米颗粒的功能性载体，用途广泛。然而，由于缺乏直接的方法来制备纳米颗粒包裹的MOFs作为高效的多相催化剂，限制了其应用。
基于此， 澳大利亚新南威尔士大学(UNSW) Rose Amal和Jason Scott（共同通讯作者）等人报道了他们利用混合金属MOF（NiMg-MOF-74）作为模板，将小的Ni纳米团簇分散在整个基体MOF中。通过利用Ni-O和Mg-O配位键强度的差异，Ni 2+ 被选择性的还原，形成受基体MOF孔径约束的高度分散的Ni纳米团簇，而Mg 2+ 在骨架中保持配位。通过改变基体MOF中Ni与Mg的比例，可以在热处理时调节表面积和结晶度，从而影响CO 2 吸附能力和加氢选择性。制备的Ni纳米团簇被证实是CO 2 甲烷化的活性催化剂，并且作者利用可扩展的X射线吸收性结构和X射线光电子能谱进行了检测。通过保留含Mg 2+ 的MOF骨架的一部分，该复合体系保留了一部分CO 2 吸附能力，同时继续提供催化活性。因此，该方法对于设计可弥合碳捕获和CO 2 利用之间差距的材料至关重要。
Timothy Zurrer et al. Mixed-Metal MOF-74 Templated Catalysts for Efficient Carbon Dioxide Capture and Methanation. Adv. Funct. Mater, 2020, DOI: 10.1002/adfm.202007624.
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Chem：首次报道！手性Zr(IV)基MOF拓扑应变诱导进行区域选择性连接体消除
锆（Zr）羧酸盐金属有机骨架（MOFs）是一类结构稳定的材料，部分原因是其具有很强的配位键。因此，在3D架构之间的区域选择性Zr-O键的裂解和形成十分具有挑战性，且尚未报道。
基于此， 上海交通大学崔勇教授和刘燕教授、美国西北大学Omar K. Farha（共同通讯作者）等人报道了他们通过向同手性Zr-MOF中引入高度灵活的18-冠-6-醚官能团，从而实现了首次的拓扑转变。其中，在环境条件下，通过区域选择性接头消除，4,10-连接的骨架经历了快速固态转变成热力学上更稳定的4,8-连接的类似物。通过单晶和粉末X射线衍射研究清楚地阐明了转变过程，作者基于各种控制实验和理论计算提出了可能的转变机理。优异的化学稳定性以及显着扩大的孔隙率和孔隙度使转化的手性MOF具有出色的能力，可分别将lansoprazole（兰索拉唑）药物的外消旋分子的对映体吸附和固相萃取分离，且分别达到了98％ee和93％ee。
Wei Gong et al. Topological Strain-Induced Regioselective Linker Elimination in a Chiral Zr(IV)-Based Metal-Organic Framework. Chem, 2020, DOI: 10.1016/j.chempr.2020.11.008.
