金屬-有機(jī)框架 (Metal-Organic Frameworks, MOFs) 材料在過(guò)去20多年已經(jīng)取得了極大發(fā)展，劍橋晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)目前已收錄近8萬(wàn)個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，MOFs已在氣體儲(chǔ)存、分離、催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用。為了深入研究MOFs的構(gòu)效關(guān)系，通常需要獲得具有高度結(jié)構(gòu)多樣性和功能可調(diào)性的MOFs體系。MOFs的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地通過(guò)選擇不同類型的金屬節(jié)點(diǎn)和不同種類、尺寸的配體進(jìn)行調(diào)控。然而，在改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同時(shí)，金屬節(jié)點(diǎn)和有機(jī)配體的變化均有可能會(huì)導(dǎo)致協(xié)同效應(yīng)，不利于構(gòu)效關(guān)系的研究。
近日，西安交通大學(xué)林健教授團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所研究人員另辟蹊徑，利用錒系金屬釷離子在配位結(jié)構(gòu)上的多樣性和特殊性，與2’-甲基-[1,1’:4’,1’’-三聯(lián)苯基]-4’,1’-二羧酸單一配體構(gòu)筑出五種新型的釷基金屬有機(jī)框架(Thorium-Organic Frameworks, TOFs)。其中，Th-SINAP-23的孔隙率高達(dá)75.9%、Th-SINAP-24具有三重穿插的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別是目前報(bào)道的孔隙率和穿插度最高的TOFs。值得注意的是，與廣泛研究的八配位Zr4+/Hf4+相比，九配位的Th4+的第九個(gè)配位點(diǎn)可以起到連接相鄰的二級(jí)構(gòu)筑單元（SBUs）的作用，因而構(gòu)筑得到其他四價(jià)金屬離子尚未報(bào)道過(guò)的新型MOFs拓?fù)漕愋汀４送?，研究發(fā)現(xiàn)通常用于控制MOFs粒徑、提高結(jié)晶度的調(diào)節(jié)劑甲酸，可以作為橋連單元，進(jìn)一步誘導(dǎo)了結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。
研究進(jìn)一步表明，由相同金屬離子和配體構(gòu)筑的TOFs，由于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、孔隙率、穿插度的差異，對(duì)不同類型的染料分子均表現(xiàn)出不同的吸附行為。因此，TOFs易獲得多晶型的特點(diǎn)為開展MOFs結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究提供一個(gè)優(yōu)異的平臺(tái)。 論文信息： Unveiling the Unique Roles of Metal Coordination and Modulator in the Polymorphism Control of Metal-Organic Frameworks Dr. Zi-Jian Li, Yu Ju, Zeya Zhang, Huangjie Lu, Dr. Yongxin Li, Dr. Ningjin Zhang, Prof.?Dr. Xian-Long Du, Prof.?Dr. Xiaofeng Guo, Prof.?Dr. Zhi-Hui Zhang, Prof.?Dr. Yuan Qian, Prof.?Dr. Ming-Yang He, Prof.?Dr. Jian-Qiang Wang, Prof.?Dr. Jian Lin 文章第一作者為中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所李子建博士，通訊作者為西安交通大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院林健教授。 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202103062 Chemistry – A European Journal 
