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介孔金屬有機(jī)框架（meso-MOFs）的合成備受期待，因?yàn)檫@些材料可用于各種應(yīng)用。然而，由于微觀尺度（MOF結(jié)晶）和介觀尺度（膠束與MOF亞基的組裝）之間結(jié)構(gòu)張力的不平衡，單晶介孔MOF的形成具有挑戰(zhàn)性。

2025年1月6日，復(fù)旦大學(xué)李曉民教授在國際頂級(jí)期刊Nature Chemistry發(fā)表題為《Uniform single-crystal mesoporous metal–organic frameworks》的研究論文，博士生Zirui Lv為論文第一作者，李曉民教授為論文通訊作者。

他，師從趙東元院士，博畢6年即復(fù)旦教授，「青年長江」，新發(fā)Nature Chemistry！

李曉民，復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授，教育部青年長江學(xué)者。2008年和2011年獲得河南大學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位（導(dǎo)師：李林松教授），2014年在復(fù)旦大學(xué)獲得博士學(xué)位（導(dǎo)師：趙東元院士），隨后留校從事博士后研究（導(dǎo)師：趙東元院士），出站后留校任教，2020年晉升為教授。

李曉民教授主要從事多孔納米復(fù)合材料設(shè)計(jì)合成及其納米-生物交互作用研究，尤其是在非對(duì)稱結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料可控制備及生物應(yīng)用方面。已發(fā)表 SCI論文100余篇，其中包括第一或通訊作者論文Nat. Chem.、Nat. Synth.、Nat. Rev. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Sci. Adv.、Chem、Adv. Mater.、Nano Lett.等，論文總被引10000余次。

在這里，作者報(bào)道了通過強(qiáng)酸和弱酸共同介導(dǎo)的協(xié)同組裝方法制備了均勻的單晶介孔-MOF納米粒子，該納米粒子在明確排列的微孔框架中具有有序的介孔通道。這些納米顆粒呈現(xiàn)出截?cái)喟嗣骟w形狀，尺寸可變，并具有明確的二維六角形結(jié)構(gòu)（p6mm）柱狀介孔。

值得注意的是，MOFs的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和膠束的組裝動(dòng)力學(xué)之間的匹配對(duì)于形成單晶內(nèi)消旋MOFs至關(guān)重要。

基于此策略，作者構(gòu)建了具有可調(diào)大孔徑、可控中間相、多種形貌和多元組分的介孔MOF庫。

圖1：介孔單晶MOFs（meso-UiO-66）的表征

圖2：單晶介孔MOFs的介孔結(jié)構(gòu)調(diào)控及合成不同金屬、配體和結(jié)構(gòu)介孔MOFs策略的普適性

圖3：單晶介孔MOFs的形成

圖4：強(qiáng)酸和弱酸協(xié)同介導(dǎo)的協(xié)同組裝的理論模擬

綜上，作者報(bào)道了一種通過強(qiáng)酸和弱酸共同介導(dǎo)的協(xié)同組裝策略，成功制備了具有有序介孔通道的單晶meso-MOFs納米粒子。研究人員構(gòu)建了一個(gè)具有可調(diào)大孔尺寸、可控介觀相、多種形貌和多元組分的meso-MOFs庫，為介孔材料的合成提供了新思路，并在能源存儲(chǔ)領(lǐng)域、催化與分離領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。

Lv, Z., Lin, R., Yang, Y.et al.?Uniform single-crystal mesoporous metal–organic frameworks.?Nat. Chem.?(2025).

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