一.金属有机骨架（MOF）简介

1.概念

金属有机骨架(metal-organic framework,MOF)又称多孔配位聚合物(porous coordination polymer)，主要是由无机金属离子和含氧、氮等元素的芳香酸或碱的多齿有机配体通过配位键构筑形成的一类具有周期性多维网络结构的多孔晶体态材料^[1-2]。

早在19世纪中期，第一类MOFs就被合成出来，但其孔隙率和化学稳定性都不高。如今，许多的金属有机骨架材料已经被合成，这些MOF中多数的孔隙率都非常高，化学稳定性也比较好。对于有机金属骨架的研究和设计主要包括结构的设计和功能化的设计。

MOFs材料结构主要由两个部分组成，分别为金属中心和有机配体，分别扮演者节点和骨架的作用。由此，我们可以通过对这两个组成元素的设计来实现对整个结构的设计。

功能化设计是先根据需要对有机配体进行官能团修饰，然后选择合适的合成条件，构筑所需要的目标结构框架，从而把所需的功能基团引入到材料结构中。还可以直接把目标结构作为载体，进行原位有机反应，从而在材料中引入所需的功能团，根据反应位置的不通过可分为金属中心的修饰和有机配体的修饰。

图1 MOF结构多样性和多孔性

2.分类

主要有IRMOFs（isoreticular metal-organic frameworks）系列^[6]（含不同取代基的苯环与金属离子锌络合）、MILs（metarial sofistitute Lavoisierframeworks）系列（铝、铁、钒、铬等金属与对二苯甲酸等羧酸配体合成）、ZIFs（zeolitic imidazolate frameworcs）系列^[3]（金属离子与咪唑或咪唑衍生物络合成的类分子筛咪唑配位聚合物）、PCP(porous coordination polymer)系列^[16-18]、PCN（porous coordination networks)系列^[17-18]，主要可归纳为以下三类：

1、含羧酸的官能团位配体而组成的