王祥科團(tuán)隊表示，金屬有機(jī)框架在環(huán)境治理中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢，可用于對特定分子的精準(zhǔn)識別與捕獲。得益于可調(diào)控的孔徑和化學(xué)微環(huán)境，它們能夠選擇性吸附二氧化碳，其中含胺基的材料已被用于碳捕集(CCS)研究；當(dāng)引入磷、硫或羧基時，則可與放射性核素和重金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合，用于核廢水處理和水體凈化。

　　同時，在空氣和水污染控制中，金屬有機(jī)框架對揮發(fā)性有機(jī)物和痕量污染物亦表現(xiàn)出較高的去除效率，相較傳統(tǒng)吸附劑具備更強(qiáng)的針對性與結(jié)構(gòu)調(diào)控優(yōu)勢。

　　據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)介紹，研究人員創(chuàng)造了許多不同的功能性金屬有機(jī)框架。例如，電子行業(yè)可以使用金屬有機(jī)框架來容納生產(chǎn)半導(dǎo)體所需的一些有毒氣體；一些公司在測試從工廠和發(fā)電站捕獲二氧化碳的材料，以減少溫室氣體排放。

　　除分離與吸附外，王祥科團(tuán)隊表示，金屬有機(jī)框架在能源領(lǐng)域亦展現(xiàn)潛力，高比表面積使其具備儲存氫氣、甲烷等能源氣體的能力；經(jīng)熱轉(zhuǎn)化生成的金屬有機(jī)框架派生碳材料兼具導(dǎo)電性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，已被用于鋰電池和超級電容器。另外，在光催化與電催化體系中，部分金屬有機(jī)框架能夠參與二氧化碳還原、水分解及有機(jī)轉(zhuǎn)化等過程，為清潔能源的轉(zhuǎn)化與利用提供新的材料基礎(chǔ)。

　　孫振麗接受中新經(jīng)緯采訪時指出，金屬有機(jī)框架的問世，是化學(xué)史上的一次結(jié)構(gòu)革命，它使研究者得以在分子尺度上構(gòu)筑功能空間，將材料設(shè)計從經(jīng)驗探索推進(jìn)到可預(yù)測的理性構(gòu)建。在“雙碳”目標(biāo)與可持續(xù)發(fā)展議題日益突出背景下，金屬有機(jī)框架所代表的，不僅是一類多孔材料，更是一種以結(jié)構(gòu)設(shè)計解決能源與環(huán)境問題的科學(xué)路徑。

　　“走向商用階段”

　　王祥科指出，當(dāng)下，金屬有機(jī)框架的研究已不再局限于實驗室條件，而是開始進(jìn)入材料工程與應(yīng)用驗證階段，“也就是說，目前已經(jīng)走向商用階段�！�

　　不過，王祥科提醒，“金屬有機(jī)框架大規(guī)模制備目前來說還是有一定的難度。其次，相對于其他材料，其價格仍然偏高�！�

　　孫振麗進(jìn)一步介紹，過去，這類晶體材料常被視為難以放大制備的“學(xué)術(shù)體系”，而近年來，隨著綠色溶劑體系、模塊化反應(yīng)和連續(xù)化工藝的推進(jìn)，一些企業(yè)已實現(xiàn)公斤級乃至噸級的合成能力，并在氣體分離、空氣凈化及藥物遞送等方向開展中試應(yīng)用。盡管距離廣泛產(chǎn)業(yè)化仍存在成本、穩(wěn)定性和長期服役評價等挑戰(zhàn)，金屬有機(jī)框架已逐漸具備工程屬性，正在從結(jié)構(gòu)化學(xué)研究對象轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诩夹g(shù)開發(fā)的材料平臺。

　　孫振麗表示，“可以預(yù)見的是，在空氣凈化、碳捕集、資源分離乃至海水提鈾等場景中，這類框架材料將持續(xù)發(fā)揮作用，而其真正價值，或許在于為未來材料體系提供一種可編程的思維方式，特別是在AI幫助下實現(xiàn)向?qū)�式制備�！?中新經(jīng)緯APP)

　　(文中觀點僅供參考，不構(gòu)成投資建議，投資有風(fēng)險，入市需謹(jǐn)慎。)

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