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昆明理工大学非常规冶金团队在MOFs超声合成与结构调控领域取得新进展

发布日期:2026-01-04 浏览次数:

金属有机框架材料(MOFs)作为一类具有高比表面积、可调孔径及可修饰化学功能的晶态多孔材料,在能源、环境、医药等领域的应用日益广泛。然而,如何实现其绿色、高效、规模化生产,是目前推动相关产业化进程中面临的关键挑战。传统合成方法通常反应时间长、能耗较高,且往往依赖于有毒溶剂,这些因素制约了其大规模工业应用。近年来,超声波合成(Ultrasonic Synthesis, US)作为一种具有潜力的绿色合成途径受到关注,但其作用机理、结构调控的系统性策略以及面向工业转化的可行路径,仍待进一步系统梳理与深入探讨。

在此背景下,昆明理工大学非常规冶金团队近期在化学领域权威期刊《Coordination Chemistry Reviews》上发表了题为“Ultrasonic synthesis of metal-organic frameworks: mechanistic insights, structural modulation, and industrial prospects”的综述论文。该论文系统总结了超声波合成MOFs的研究进展,从机理阐释、结构调控、性能优势及产业化前景等多个维度,对该领域进行了全面梳理与展望。

论文深入分析了超声空化效应在调控MOFs成核、生长动力学以及缺陷工程方面的作用,初步建立了声学参数与材料性能之间的构效关系。在结构调控方面,总结了通过优化超声参数以实现对MOFs粒径、形貌、孔结构、晶面及缺陷态的有效调控策略,为定向设计MOFs材料提供了理论参考。在应用层面,论文展示了US-MOFs在催化、吸附分离、储能及生物医学等领域表现出性能提升的特点,并分析了其结构与性能之间的内在关联。此外,针对产业化推广中的瓶颈问题,文章阐述了超声波技术从实验室向连续化生产过程中面临的潜力与挑战。

该研究构建了从“机理—结构—性能—应用”贯穿的研究框架,为超声波合成MOFs的基础研究与实际应用搭建了桥梁。通过系统阐述超声波技术作为MOFs材料工业化制备的可行路径,本文为面向应用的高性能MOFs理性设计与绿色制造提供了有益参考与支撑。

超声合成MOFs材料的机理与应用

昆明理工大学为论文唯一通讯单位,澳门娱乐城 林国副教授和张利波教授为论文通讯作者,博士研究生周保成为论文第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金、云南省基础研究计划、云南省“兴滇英才支持计划”项目等资助。

论文链接://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217559