重磅评述文章 | 金属有机框架材料的合成、表征与性能

近日，由江海龙教授、钱国栋教授、徐刚研究员、杨四海教授、彭丽教授、崔元靖教授等领域内领军学者联袂撰写的综述文章“金属有机框架材料的合成、表征与性能”正式发表。文章系统阐述了金属有机框架（MOF）材料的绿色合成、结构解析、先进表征及其在多个关键领域的应用与前景，为这一明星功能材料的未来发展绘制了清晰的路线图。

图1MOF材料的绿色合成、先进表征技术及其应用

金属有机框架材料，是由金属离子或簇与有机配体通过配位键自组装形成的晶体多孔材料。其结构丰富多样、孔道可调，在气体储存分离、化学传感、质子传导、催化转化及工业过程等多个前沿领域展现出巨大的应用潜力。

然而，MOF材料在实际应用中的性能，深刻依赖于其结构因素、客体分子性质以及外部环境等多重因素。因此，精确解析其结构，并建立结构与性能之间的内在联系，成为推动MOF材料走向实际应用的核心科学问题。

• 该文系统综述了MOF材料的绿色合成策略，旨在推动其制备过程向更环境友好、更经济高效的方向发展。

• 介绍了大科学装置在揭示MOF材料奥秘中的关键作用。先进光源、先进中子源、核磁共振仪和电子显微镜等尖端平台, 为科学家提供了原位、动态、高精度的表征手段。利用先进的表征技术探究MOF材料在实际应用中的结构-性能关系,，为功能导向的MOF材料理性设计和可控制备奠定坚实的理论基础。

• 详细梳理了MOF在气体吸附与分离、荧光传感、质子传导、多相催化等方面的最新应用进展，并对其在工业规模应用中的挑战与机遇进行了前瞻性分析。

展望未来，作者团队指出，未来的研究将着眼于开发功能导向MOF基材料、深入探究作用机制以及加强跨领域研究，以此推动MOF材料的进一步发展，为解决实际应用中重要的科学问题创造更多的可能性。

这篇集结顶尖智慧的综述，不仅系统梳理了MOF领域的研究脉络与最新成果，更指明了借助大科学装置深入理解材料本质、驱动材料创新的重要路径。它标志着MOF材料研究正从“结构探索”迈向“功能设计与应用突破”的新阶段，为其在科技与产业领域的深度融合注入了新的动能。

原文信息

链接：高明亮, 薛天威, 李江南, 郭利霞, 郑和奇, 卢江封, 彭丽, 杨四海, 崔元靖, 钱国栋, 徐刚, 江海龙. 金属有机框架材料的合成、表征与性能. 科学通报, 2026, 71(2): 370–399

Gao M L, Xue WT, Li J, Li J N, Guo L X, Zheng H Q, Lu J F, Peng L, Yang S H, Cui Y J, Qian G D, Xu G, Jiang H L. The synthesis, characterization and applications of metal-organic frameworks (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71(2): 370–399, doi: 10.1360/TB-2024-1353

https://doi.org/10.1360/TB-2024-1353