北京理工大学7月5日讯：近日，北京理工大学绿色生物制造团队与吉林大学陈龙教授团队合作在离子液体促进多孔有机框架材料合成、功能与应用方面发表综述文章，相关研究成果以“Ionic liquids promoted synthesis, enhanced functions, and expanded applications of porous organic frameworks”为题发表于国际顶级期刊《Coordination Chemistry Reviews》，该工作以2021级博士生李文瑾、2022级博士生肖文哲、2021级硕士生罗启臻为共同第一作者，通讯作者为吉林大学陈龙教授和北京理工大学孙剑教授，北京理工大学为第一通讯单位。

金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）材料因其具有大的比表面积和可设计的结构在多相催化、气体分离与吸附、电化学储能、化学传感和药物递送等许多领域引起了极大的关注。然而，传统的合成策略和固有的局限性限制了它们的应用潜力。离子液体（ILs）的引入可以提供理想的离子微环境或作为活性物质赋予有机框架材料额外的功能。本工作从多孔有机骨架的合成、功能和应用的角度，为ILs在多孔有机框架中发挥的作用提供了新视角（图1）。

图1. ILs促进MOFs/COFs的合成、功能和应用示意图

本工作首先讨论了ILs在促进多孔有机框架材料的合成和功能化方面的作用。ILs具有优异的稳定性、低挥发性、高气体亲和性、良好的催化活性等；多孔有机框架材料提供了规则的孔隙度和结构可设计性，可促进ILs结合到有机骨架上并增强其功能。在多孔有机框架材料的合成过程中，ILs可以分别作为溶剂和后合成修饰剂以影响最终材料的结构与性质。同时，ILs与有机框架材料的结合可以通过两者相互作用（如氢键、静电或协同作用）以增强其功能。例如，ILs的引入不仅可以赋予MOFs流动性，还可增强其导电性、吸附能力和催化活性（图2）。随后，本工作进一步总结了ILs在改善多孔有机框架材料的催化、储能和气体吸附领域中所发挥的优势。 

图2. ILs增强MOFs功能示意图

最后，本工作展望了ILs在促进多孔有机框架材料领域发展的挑战和机遇。作者认为应该通过分子模拟、实验验证和光谱表征相结合的手段全面研究ILs的构效关系；可在新的相互作用模式、各种现有形式（如复合材料、膜、纤维和球）和各种应用场景的基础上，利用潜在的ILs与MOFs或COFs尝试进行新的组合；此外，应考虑构建IL@MOF和IL@COF体系过程中产生的二次污染物对环境、微生物和其他生物的潜在影响。本工作的开展将为设计新型ILs-MOFs/COFs材料提供参考和借鉴。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215304