近日，安徽大学裘灵光教授研究组提出并验证了一种新型超分子模板设计方法，从而有效地解决了目前国际上在大尺寸孔道的多孔金属—有机骨架材料设计与合成方面的难题。运用这一方法将大大拓宽纳米孔洞金属—有机骨架材料的应用范围。他们的部分研究成果在最新一期的国际化学类权威杂志德国《应用化学》（Angew.Chem.Int.Ed.）上发表，审稿人评价该工作是“清楚地证明了一种新颖的和极其令人感兴趣的合成方法”。

 

纳米孔洞金属—有机骨架材料是利用金属或金属团簇和多齿有机配体构筑的具有特殊孔道结构的新型类沸石骨架材料。由于在合成大尺寸有机配体方面所遇到的困难，以及在材料合成过程中骨架自身的网络互穿所导致的孔洞减小甚至消失。迄今为止，国际上在设计与合成孔洞尺寸大于2纳米的多孔金属—有机骨架材料方面仍面临着巨大障碍，从而限制了物质在孔洞内部的储存和扩散，并因此限制了其在催化、传感、生物工程以及医药工程等领域中的应用。

 

在国家自然科学基金委员会和安徽省教育厅等部门的支持下，安徽大学裘灵光教授研究组运用他们提出的超分子模板设计方法，得到了一系列具有新型结构特征的纳米孔洞金属—有机骨架材料。该材料具有相互贯穿的微孔和介孔体系，孔径尺寸可调控，最大孔径可达31纳米，是目前国际上报道的孔径最大的纳米孔洞金属—有机骨架材料（在此之前孔洞尺寸均不超过5纳米），从而大大拓宽了纳米孔洞金属—有机骨架材料的应用范围，例如在气体贮存、新型药物缓释体系和新型生物活性物缓释体系，以及化学与生物传感器的设计与开发方面将发挥重要作用，尤其是在高容量贮氢材料的设计（如应用于小型燃料电池和氢能源交通工具）方面展示出诱人的应用前景。（来源：科技日报 吴长锋 钱宝平）