一、金属有机骨架简介金属一有机骨架材料 (metal-organic

framework ， MOF) 通常是指无机的金属中心（金属离子或金属簇）与桥连的有机配体通过自组装相互连接，形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。

二、有机金属骨架的设计包括结构的设计和功能化的设计。

策略一：结构设计

MOFs 材料结构主要由两个部分组成：金属中心和有机

配体，分别扮演着节点（ Joints ）和支柱（ Struts ）的作用。由此，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。

MOF-5 ， IRMOFs ， MIL-100 ， PCN-14 材料等等都基于羧酸类有机配体

随着 ZIFs 系列材料的报道，咪唑类有机配体也得到了广泛关注，和羧基相比较，咪唑的 N 配位模式比较单一，进而对目标结构的设计可控性更高

采用混合配体也是构筑新颖结构的常用策略。如Eddaoudi 研究小组合成 ZMOF 材料时常用的有机配体就同时还有羧基和氮两种不同的配位官能团，如 4,5- 咪唑二甲酸， 2- 嘧啶羧酸， 4,6– 嘧啶二甲酸等，他们利用这些“混合型”有机配体合成了一系列具有分子筛拓扑结构的 MOFs 材料。

对骨架节点的设计大致有两种情况：以单一金属或者多金属为节点。

当以单一金属作为骨架节点时，则可以根据不同金属自身典型的配位构型，有目的地去选择节点金属，对于 MOFs 材料而言，金属中心的选择范围非常广泛。

当以多金属作为骨架节点时，则需要通过对此结构基元的设计来完成，对于金属簇而言，比单一金属作为节点时，设计难度要大很多，金属原子个数越多，可控性越低，设计难度越大。

策略二：功能化设计“ 前功能化”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，这种方法对合成条件的控制要求比较高，因为修饰上的有机官能团有可能会在合成过程中影响目标结构。

“ 后合成”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，根据反应位置的不同可以分为金属中心的修饰和有机配体的修饰。

三、合成方法MOFs 的合成过程类似于有机物的聚合，以单一的步

骤进行。文献中报道的 MOFs 的合成方法主要有分层扩散法、水热（溶剂热）法和搅拌合成法。

例如： MOF-5 的合成一般采用水热（溶解热）法量取 40mL 预先经 4A 分子筛除水的 N’ N- 二甲基甲酰

胺 (DMF) 溶剂，加入到 200mL 圆底烧瓶中，通入 Ar(流 80mL/min)60min 将溶液中所溶解的氧气充分排出；然后，将一定 Zn(NO3)·6H2O 和 1, 4-苯二甲酸(H2BDC) 溶于除气后的 DMF 溶剂中轻轻摇晃至溶解均匀；待完全溶解后，再将溶液移入 100mL 玻璃容器加盖密封恒温油浴中反应一定时间。待反应完毕后，将玻璃容器从油浴中取出，置于空气中自然冷却至室温；将反应所得的晶体滤出后 DMF 反复冲洗，溶解除去未反应的锌离子和 H2BDC；最后，将析出的晶体浸于 50mL 氯仿中，三天后滤出， 90°C 下烘干备用。

四、金属有机骨架材料的影响因素影响 MOFs 材料的合成因素很多，包括金属中心、

有机配体、反应溶剂、合成温度、反应溶液的 pH值等等

五、应用气体储存气体的吸附和分离