青年长江，师从赵东元院士，新发Nature Chemistry！

2025年1月6日，复旦大学李晓民教授团队在《Nature Chemistry》发表关于单晶介孔金属有机框架（meso-MOFs）合成的研究成果，博士生Zirui Lv为第一作者，该研究通过强酸和弱酸协同介导的组装策略，成功制备了具有有序介孔通道的单晶meso-MOFs纳米粒子，并构建了多功能介孔MOF库。 以下是详细介绍：研究背景与挑战介孔金属有机框架（meso-MOFs）因其在能源存储、催化、分离和生物医学等领域的潜在应用备受关注。然而，单晶介孔MOF的合成面临关键挑战：微观尺度（MOF结晶）与介观尺度（胶束与MOF亚基组装）之间的结构张力不平衡，导致难以形成兼具单晶性和有序介孔通道的材料。核心突破与创新协同组装策略：研究团队提出强酸和弱酸共同介导的协同组装方法，通过调控结晶动力学与胶束组装动力学的匹配性，成功制备了均匀的单晶meso-MOFs纳米粒子。该策略解决了传统方法中动力学不匹配导致的介孔无序问题。结构特征：合成的纳米粒子呈现截断八面体形貌，尺寸可调，且在微孔框架中嵌入了具有二维六角形结构（p6mm柱状对称性）的有序介孔通道。这种结构兼具单晶的长期稳定性和介孔的高比表面积优势。介孔MOF库的构建基于协同组装策略，团队构建了一个多样化的meso-MOFs库，其特点包括：可调孔径：通过改变酸介导条件，实现介孔尺寸的精准调控。可控介观相：可设计不同的胶束模板，形成多样化的介观结构。多元形貌与组分：通过调整金属节点（如Zr、Hf等）和有机配体（如对苯二甲酸、联苯二甲酸等），合成了多种形貌（如立方体、八面体等）和组分的meso-MOFs。理论模拟与机制验证研究通过理论模拟揭示了强酸和弱酸在协同组装中的角色：强酸促进MOF亚基的快速结晶，而弱酸调节胶束的组装速率，两者动态匹配是实现单晶内有序介孔的关键。这一机制为后续材料设计提供了理论指导。应用前景能源存储：有序介孔通道可提升电极材料的离子传输效率，适用于超级电容器和锂离子电池。催化与分离：高比表面积和可调孔径使其成为高效催化剂载体或分子筛分材料。生物医学：介孔结构可负载药物或生物分子，结合MOF的生物相容性，用于靶向递送和成像。团队背景与学术贡献李晓民教授：复旦大学化学系教授，教育部青年长江学者，师从赵东元院士。研究方向为多孔纳米复合材料设计及其纳米-生物交互作用，已发表SCI论文100余篇，包括多篇顶刊论文（如Nat. Chem.、*J. Am. Chem. Soc.*等），总被引超10000次。第一作者Zirui Lv：李晓民教授指导的博士生，主导了实验设计与合成工作。该研究不仅为介孔材料合成提供了新范式，还通过构建多功能meso-MOFs库，推动了其在多个高科技领域的应用探索。