近日，化材学院多功能框架材料团队在HOF的网格化学设计与电化学合成MOF膜用于气体分离领域取得进展，相关两篇工作发表在国际知名学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.（德国应用化学）。
其中，围绕HOF的网格化学设计面临的挑战，团队通过对近年来该领域研究的系统梳理，发表综述“Reticular Design of Hydrogen-Bonded Organic Frameworks (HOFs): From Structure Tuning to Function Customization”（原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.8641245）。浙江师范大学为第一通讯单位，化材学院王冬梅副教授为第一作者，李建棠博士与陈邦林教授为共同通讯作者。
HOF是一类由定向且可逆氢键构筑的多孔晶态材料，具有合成条件温和、结构动态性强和可回收等特点，但其可控合成仍具挑战。近年来，通过引入网格化学（reticular chemistry）理念，HOF逐渐从经验性组装发展为可设计的结构体系。相关研究通过调控氢键配对和构筑单元几何结构，实现可预测且稳定的框架构筑，并进一步在稳定性提升、孔环境调控、功能化以及结构柔性引入等方面取得进展，推动HOF向可编程、多功能多孔材料发展。在本篇综述中，我们讨论了氢键有机框架（HOFs）网格化学设计的最新进展，重点介绍了其从分子连接到拓扑设计的发展过程，并强调定向氢键对以及明确的构筑单元几何结构如何实现可预测且稳定的框架构筑，从而提升结构稳定性并调控孔道环境与材料功能。随着合成方法的进步，HOF网格化学有望从概念探索走向成熟设计工具，推动新一代兼具可预测性、可调性和功能性的多孔材料的发展。
另外，围绕电化学合成MOF膜领域的挑战，学校与香港科技大学（广州）合作在国际权威期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表题为“Electrified Isoreticular Synthesis of Zeolitic Imidazolate Framework-90 Membrane Through Self-Templating for Tunable Gas Separations”的论文（DOI: 10.1002/anie.202525064）。化材学院李建棠博士和香港科技大学（广州）周胜教授为论文的共同通讯作者。
工业气体分离中，聚合物级丙烯生产等场景对膜材料的选择性和通量提出双重要求，传统低温蒸馏能耗高昂，膜技术因节能优势成为理想替代方案。ZIF-8膜是丙烯/丙烷分离的基准材料，但气体透量有限，其同构衍生物ZIF-90孔径稍大，理论上可提升通量。电合成法能快速制备MOF膜，却因ZIF-90的配体质子解离能力更强（pKa更低），反应动力学过快易生成无定形产物，导致直接电合成高结晶度ZIF-90膜面临巨大挑战，亟需开发调控结晶过程的有效策略。该研究开发了自模板辅助的电合成策略，成功突破了ZIF-90膜电合成中结晶性差的技术瓶颈。所制备的ZIF-90膜将丙烯渗透率提升至ZIF-8的9倍，同时保持优异分离选择性，还具备丁烷异构体分离能力和良好的稳定性。这项研究不仅为高效气体分离膜提供了实用候选材料，更为快速制备高性能同构MOF膜提供了通用设计思路。
编辑：武艳
