动态化学与材料和非晶物理新关联——金属有机框架玻璃的挑战、进展与新机遇

金属有机框架(简称MOF)玻璃为传统玻璃世界和非晶物理研究带来崭新成员,被视为下一代多孔化学及新型MOF衍生功能材料关键发展方向.作为金属离子或簇核与有机配体通过配位键连接形成的多孔网络,绝大多数MOF还未达到高温熔融态就不可避免地发生热分解,很难通过传统的熔融-淬冷法制备玻璃.面对相关挑战,本综述系统梳理MOF玻璃发展历程及最新进展,提出基于动态化学串联扰动的全新策略用于普适化制备MOF玻璃.基于新的玻璃化方法,发现更多MOF玻璃、阐明结构转变本质并拓展新颖性质功能是从动态化学到材料和非晶物理的重大学科交叉前沿.相关研究孕育系列新机遇,包括从框架/动态化学的设计和调控到MOF玻璃可控制备,从晶态MOF本征性质到其玻璃态的各种潜在性能及新功能应用,以及从MOF多物相多层次结构转换出发更好理解玻璃本质.     

多孔配位聚合物晶态转换研究进展（摘要）

近年来,多孔配位聚合物内客体分子去除或迁入导致的晶态转换及相关效应研究方兴未艾.晶态转换尤其是单晶到单晶结构转换作为研究主客体化学的新方法,可以揭示多孔配合物框架与客体分子之间的内在联系.本文从客体去除或迁入导致的晶态转换出发,重点介绍了本课题组多孔配位聚合物方面的工作以及近四年来国际上多孔配位聚合物晶态转换研究进展.其中,以单晶到单晶方式进行的多孔配位聚合物配体取代反应以及后合成调控,区别于传统的客体去除或交换引起的晶态转换,在本文中得到重点阐述.此外,本文简要概括了国内晶态转换研究现状.作为一个热点领域,研究晶态转换不仅有助于应对多孔配位聚合物体系实现吸附、磁性、光电性质多功能原位跟踪研究的挑战,也为未来设计客体导向的多孔智能材料提供研究方法与基础.随着X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、同步辐射光源、中子衍射以及非弹性中子散射在内的系列结构表征技术的不断进步,必将极大促进晶态转换的研究.