金属有机框架材料的可控化学刻蚀用于构建功能材料及其应用进展

张剑铎, 季修文, 路之源, 张珍坤

doi:10.16026/j.cnki.iea.2025050432

离子交换与吸附 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (05) : 432 -449. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2025050432

金属有机框架材料的可控化学刻蚀用于构建功能材料及其应用进展

张剑铎, 季修文, 路之源, 张珍坤

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摘要

由于结构和功能方面的诸多特点，金属有机框架(MOFs)材料的制备和应用研究引起了广泛关注。然而，特殊的化学结构导致很多MOFs的化学稳定性较差，在特定条件下易发生化学刻蚀而引起其三维孔道结构、化学构成以及形貌发生变化。基于这一特性，可控化学刻蚀被用来调控MOFs的化学组成和孔道结构，从而赋予原有MOFs所不具备的诸多特殊功能并拓展其应用范围。因此，MOFs的可控化学刻蚀及其应用成为近年来的研究热点。文章简要总结了目前已报道的MOFs化学刻蚀方法、刻蚀产物的形貌与化学组成及其应用等方面的研究成果。在可控化学刻蚀方法方面，主要介绍基于配体取代和配体切割的刻蚀方法；在刻蚀产物形貌与化学组成方面，重点关注具有表面或内部缺陷的MOFs、含有介孔或大孔的MOFs、中空或Yolk-shell结构的纳米粒子以及无定形无机材料或层状金属双氢氧化物(LDH)等结构。最后，文章简单介绍了MOFs可控化学刻蚀产物在催化、电化学、吸附分离、生物医药等领域的应用。