超燃！MOF再發兩篇Science，Yaghi、朱道本、嚴純華、于吉紅、周宏才、陳邦林、孫學良等玩轉明星MOF材料

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美國加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi和德國波鴻魯爾大學Tong Li等人在含有鈷（Co）、鎘（Cd）、鉛（Pb）和錳（Mn）的多元金屬有機框架74中繪制了金屬氧化物棒晶體中的金屬序列。這些晶體的原子探針斷層掃描顯示了研究人員所描述的金屬離子的異質性空間序列，這些序列取決于所使用的金屬和合成溫度，例如隨機（Co, Cd, 120℃）、短重復（Co, Cd, 85℃）、長重復（Co, Pb, 85℃）和插入（Co, Mn, 85℃）。在不改變序列類型的情況下，研究人員檢測了三種晶體，12個樣品中Co的摩爾分數在0.4 ~ 0.9之間變化。與金屬氧化物相比，金屬有機骨架在桿狀體中具有較高的耐受性，因而具有不同的金屬序列。該研究為MOFs中不同金屬排列的形式提供了全新的視角，而且為MOFs未來的研究和應用開拓新方向。

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文獻鏈接：https://science.sciencemag.org/content/369/6504/674

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美國加州大學伯克利分校Jeffrey R. Long等人開發出了一類四胺官能化的金屬-有機骨架，與以前的二胺官能化的材料相比，由于多種有序的金屬-胺相互作用，它們表現出協同的CO₂吸附并大大提高了穩定性。這些材料中胺配位的性質導致了二氧化碳的兩步吸附以及適用于從模擬天然氣煙道氣捕集二氧化碳的大吸附焓。最值得注意的是，這些四胺官能化骨架的增強的穩定性允許使用直接蒸汽接觸進行再生，與傳統工藝相比，該途徑可以節省大量能源。總體而言，這項工作中實施的分子級設計策略代表了從天然氣煙道氣排放中吸附式CO₂捕集的工業可行性，這在全球能源格局中日益重要。

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文獻鏈接：https://science.sciencemag.org/content/369/6502/392

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中科院化學研究所朱道本院士，孫祎萌副研究員和北京大學孫俊良教授等人通過二價金屬乙酸鹽與THBQ的反應制備了三種結晶良好的三維半導體MOF，即Fe-THBQ，Co-THBQ和Mn-THBQ。 Fe-THBQ在300 K時具有2.7 ×10^-3 S cm^-1的電導率，這是基于THBQ的MOF中最高的電導率。而且，其較大的負塞貝克系數表明Fe-THBQ有潛力成為一種有效的n型熱電材料。這些MOF在可見光區域的強烈吸收為在光收集材料中的應用提供了可能性。簡而言之，這項工作不僅豐富了三維半導體MOF的種類，而且突出了混合價金屬簇的重要性，這可能是提高MOF導電性的有效策略，并為導電設計提供了啟發。

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文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202009253

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蘭州大學嚴純華院士、唐瑜教授和香港理工大學黃勃龍教授等人證明了一種簡便的一步合成策略，通過利用鈰的競爭配位和對氧的高親和力來穩定MIL-88A的初始形態，從而構建3D LDHs微膠囊。通過合理地調節Ce離子和尿素的摻雜量，可以很容易地控制Ni-Fe-Ce-LDH微膠囊上部結構的長寬比。獨特的3D Ni-FeCe-LDH微膠囊表現出卓越的OER性能，在10 mA cm²時具有242 mV的低過電勢，以及至少24 h的長期耐久性。通過DFT計算，揭示了Ce離子摻雜劑在優化OER的局部電子結構以及促進合成過程中形態轉變機理方面的重要作用。這些發現不僅為了解晶體生長過程中的稀土摻雜提供了寶貴的經驗，而且為基于稀土離子的路易斯酸性質和親和配位能力的通用策略提供了未來的結構設計和微囊結構制造方法。因此，這項工作進一步拓寬了稀土介導策略在新型催化劑和材料制備的未來設計中的應用。

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文獻鏈接：https://doi.org/10.1039/D0EE02113J

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吉林大學于吉紅院士和賈明君教授等人設計了一種具有介孔殼的MOF @ mSiO₂-YS核殼納米結構，并通過mSiO2涂層和選擇性水蝕刻策略進行了合成。水對水熱不穩定MOF表面的選擇性蝕刻是形成核殼結構的綠色且經濟高效的方法。在CO₂環加成反應中，核殼納米催化劑比裸MOF晶體表現出更高的催化穩定性，且三次循環后產物收率保持不變，這是因為其具有可滲透的介孔SiO₂殼、MOF表面暴露的活性位點和保護殼。這種用于介孔剛性殼中不穩定MOF納米晶體的封裝和選擇性水蝕刻方法也可以用于制造其它核殼納米反應器，這可能為開發用于各種應用（例如催化和分離）的多功能納米結構開辟新的方向。

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文獻鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.06.021

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美國德州農工大學周宏才教授、瑞典斯德哥爾摩大學黃哲昊和陜西師范大學鄭浩銓副教授等人開發了一種新的基于Zr氧化物鏈的MOF PCN-226。金屬卟啉被并入骨架中，可以用作氧化還原活性催化劑。 PCN-226具有出色的化學穩定性，可增強其在水溶液中作為電催化劑的相容性。研究人員強調了在電化學應用的MOF設計中基于鏈的3D結構的重要性。尤其是，基于鏈的MOF不僅允許并入密排的高密度氧化還原活性位點，而且還可以調整這些活性位點之間的間隔。由于采用了這種策略， PCN-226具有出色的活性。MOF結構的可調諧性和可設計性將促進基于鏈的3D MOF作為電催化劑的發展。這將進一步縮小網狀化學與材料催化之間的差距，特別是在電催化方面，這大大促進了綠色能源的轉化和存儲。

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文獻鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c06329

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美國德克薩斯大學圣安東尼奧分校陳邦林、河北工業大學李志強副教授和李煥榮教授等人通過將Ln-MOF與BMA單體光誘導共聚合，開發了一種新穎的獨立式且均質的膜發光比例溫度計。所得的雜化膜顯示出良好的結構完整性，并以柔性形式保留了混合鑭系MOF的溫度感測行為。此外，polyMOF混合膜發光溫度計具有出色的可加工性，包括柔韌性，可定制性和粘附性。而且，即使在高濕度和強酸/堿性介質等惡劣環境下工作，也可以保持混合膜的溫度監控能力。得益于MOF和聚合物基質的可調結構，具有所需傳感行為的polyMOF雜化膜的應用范圍可以進一步擴展。這項工作將加速發光測溫材料的商業應用。

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文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202009765

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加拿大西安大略大學孫學良教授和深圳大學駱靜利教授等人總結了從典型MOF策略設計的新型SAC的最新進展，并仔細討論了每種策略的各自合成機理。然后依次討論了局部電子結構和協調環境以及穩定的SAC活動中心的原位和異位表征技術。在總結MOF衍生的SAC在電催化中的先進進展時，可以得出結論，SAC不僅在各種反應中顯示出優異的電化學性能，而且有助于理解不同的反應機理和途徑。盡管研究人員已付出了巨大的努力，但仍需要克服SAC的幾個關鍵挑戰，以實現未來的實際應用。除了在新型電催化劑的未來設計中要考慮成本和可用性以外，還必須解決電催化活性，選擇性和穩定性。 SAC的性能在很大程度上取決于其內在特性和與活動中心相關的外部因素。

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文獻鏈接：https://doi.org/10.1002/aenm.202001561