伯克利/布法罗 刘硕&敦超超等Nature Communications: 从火中喷MOF！

主要观点总结

本文主要介绍了一种新的MOF材料合成方法——火焰气溶胶技术。该技术可在非平衡条件下合成多晶体MOF和非晶态MOF，以及双金属MOF。该方法具有通用性、过程简单、适合工业化生产等特点，为MOF在催化、膜分离、气体吸附、传感器等领域的应用开辟了新的途径。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

MOF材料因其优异的性质在物理、化学、生物医学和工程领域有广泛应用。然而，大多数MOF材料都在平衡、稳定的液相反应条件下合成，形成高度结晶、有序的MOF晶体。利用非平衡的气相反应合成MOF少有报道。

关键观点2: 研究亮点

美国劳伦斯伯克利国家实验室和纽约州立大学布法罗分校的科研团队开发了一种火焰气溶胶（火焰喷雾热解）技术制备MOF的新方法。该方法是一种通用的方法，可以合成各种多晶MOF和非晶态MOF，突破材料热力学上的限制，实现单原子级别的分散，为催化、膜分离、气体吸附、传感器等MOF有关的应用开辟新途径。

关键观点3: 火焰气溶胶合成方法

该方法通过点燃混合气体形成超音速热气流，在高温下液滴瞬间被蒸发，MOF材料从液滴中形成并被迅速冷却收集。这是一个动态的、非平衡的过程，液滴蒸发仅需0.01秒。因此，在此过程中形成的MOF结构独特，包括多晶体MOF和非晶态MOF。

关键观点4: 研究成果

科研团队成功地合成了9种不同的多晶体MOF和非晶态MOF，并展示了典型的结构。此外，该方法还可以引入单原子/双金属MOF，并展示了脱溶行为在催化反应中的应用。

关键观点5: 展望与工业化应用

该火焰合成方法具有广泛的应用前景，特别是在能源、环境等领域。火焰喷雾热解作为工业上最常用的制备纳米材料的方法，为该技术的工业化奠定了基础。

文章预览

          研究背景 MOF材料因其优异的性质，例如超高的孔隙率，超强的吸附性，灵活多变的化学组成，以及多样的晶体结构等，在物理，化学，生物医学和工程领域具有广泛的应用。目前绝大多数的MOF材料都合成于平衡、稳定的液相反应条件下，形成高度结晶、有序的MOF晶体。利用非平衡的气相反应合成MOF少有报道。火焰喷雾热解技术是工业上大规模生产无机纳米材料的最常用方法，材料通常形成于2000ºC左右的高温条件下。而如此高的温度会摧毁MOF的有机配体，因此，目前没有关于在火焰中合成MOF的报道。             研究亮点 鉴于此， 美国劳伦斯伯克利国家实验室和纽约州立大学布法罗分校的刘硕，敦超超，Jeffrey J. Urban，和Mark T. Swihart等人 开发了一种火焰气溶胶（火焰喷雾热解）技术制备MOF的新方法。该方法是一种通用的方法，可以合 ………………………………