新颖的设计策略推动了金属有机骨架的发现

一种被称为“自上而下方法”的创新策略有可能大大加速金属有机骨架 (MOF) 的创建。该论文发表在《自然合成》杂志上。

由韩国蔚山国立科学技术研究院 (UNIST) 的 Wonyoung Choe 教授领导的研究团队开发出了一种设计 MOF 的新策略。MOF 由金属簇和有机分子组成，正在成为二氧化碳捕获、储存和催化等各种应用的关键材料。

它们的主要优势在于可定制的结构，这使得能够创建具有定制特性的材料。

传统上，MOF 的设计采用自下而上或自上而下的方法。自下而上的方法首先选择金属簇和有机配体，然后探索潜在结构。相比之下，自上而下的方法从所需结构开始，然后确定实现目标结构的适当成分。

自上而下方法将这些方法融合在一起，便于在选择合适的有机配体之前更广泛地探索基于金属簇的结构。这种方法克服了传统方法的局限性，传统方法通常受到预定义组件和结构限制的制约。

通过实现多种元素的新组合，“由上而下”方法为发现以前无法接近的新结构开辟了新途径。

通过应用这一策略，该团队发现了 26 种新的锆基 MOF，这些 MOF 以其高化学稳定性而闻名。他们成功合成了其中两种新结构，证明了上下方法的有效性。

此外，研究团队还采用了“带状表示”来可视化有机配体的精确几何特征，进一步提高了设计过程的准确性和效率。

研究第一作者 Jiyeon Kim 表示：“&luo;由上而下&ruo;方法为快速探索和开发具有一系列化学特性的新材料提供了强有力的工具。这种方法大大提高了材料开发研究的效率。”

共同第一作者 Dongsik Nam 补充道：“这项研究为发现可应用于催化、气体存储和环境修复等各个领域的创新材料铺平了道路。”

Wonyoung Choe 教授评论道：“我们的研究代表了扩大 MOF 化学空间的重大进步，大大拓宽了其潜在应用。我们预计这将标志着功能材料研究的一个变革时刻。”