ACS Mater. Lett. | 刺激响应型2D-MOFs材料的最新进展

英文原题: Recent Progress in Stimulus-Responsive Two-Dimensional Metal–Organic Frameworks

通讯作者: 李晶泽, 电子科技大学; 张其春, Nanyang Technological University & City University of Hong Kong

作者: Chao Li (李超), Kuaibing Wang (汪快兵), Jingze Li (李晶泽), and Qichun Zhang (张其春)

2D MOFs 材料，作为新兴2D材料之一，因其具有独特的多孔结构、高的比表面积、大的体积比以及丰富的开放型活性位点等优势，目前正备受广泛关注。同时，2D MOFs又因其优异的适应性、交互性、以及自我调控能力等优势被认为是刺激响应型材料的最佳候选者。2D MOFs可根据自身独特的优势，适时改变自身的物理或化学性能以对外来刺激做出响应。

近日，电子科技大学李晶泽教授团队以及新加坡南洋理工大学张其春教授团队对刺激响应型2D-MOFs材料的最新研究进展进行了综述，相关论文以“Recent Progress in Stimulus-Responsive Two-Dimensional Metal–Organic Frameworks”为题发表在ACS Materials Letters上。该论文基于刺激响应型2D MOFs材料研究领域近些年的系列代表性工作，总结了2D MOFs材料在应对外来刺激，如离子、溶剂、气体、光、电子、温度、硝基芳香族爆炸物、以及PH等，所做出的各类物理或化学特性响应的研究进展和机理，并对刺激响应型2D MOFs材料研究中所存在的挑战和发展前景进行了展望。

综上所述，具有独特结构、超高孔隙率、高活性金属位点、大比表面积和高导电性的2D MOFs可以对各类外来刺激做出快速响应。但是，目前也只有极少数的2D MOFs材料可以同时对多种外部刺激做出多样性的响应。因此，针对该研究领域，未来的研究工作应在以下方向上做出巨大努力：

(1)设计和合成新型的纳米片层结构的2D MOFs材料。这些纳米片应具备更高的孔隙率、更大的表面积、更高的电导率以及更出色的吸附亲和力。

(2)创造更加丰富且全方位的具有多孔结构的高活性位点以实现2D MOFs材料的快速刺激响应。

(3)将某些具有特殊活性的离子或官能团(如催化活性或者化学惰性的位点)嵌入2D MOFs晶格中以实现特殊环境下的刺激响应。

(4)设计一系列具有独特结构的2D MOFs，尤其是在超敏感气体和溶剂的选择性响应中，以同时实现特定的气体或溶剂选择以及超快速响应。

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ACS Materials Lett.2020, 2, XXX, 779–797

Publication Date: May 20, 2020

https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.0c00148

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