【中國科學報】學者綜述雜化共價有機框架材料設(shè)計策略及前景(2025.12.9)
文章來源:中國科學報 朱漢斌 | 發(fā)布時間:2025-12-09 | 【打印】 【關(guān)閉】
原文鏈接:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/12/556671.shtm
12月8日,記者從中國科學院廣州能源研究所獲悉,該所廢棄物處理與資源化利用研究團隊系統(tǒng)闡述了雜化共價有機框架材料(H-COFs)的設(shè)計策略,并展望了其在關(guān)鍵金屬回收、清潔水生產(chǎn)及可持續(xù)能源發(fā)展等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。相關(guān)綜述文章發(fā)表于《配位化學評論》(Coordination Chemistry Reviews)。

面向CMs回收及其他新興應(yīng)用的H-COFS設(shè)計。研究團隊供圖
論文通訊作者、中國科學院廣州能源研究所研究員曹晏指出,該研究構(gòu)建了基礎(chǔ)化學研究與技術(shù)開發(fā)之間的橋梁,推動H-COFs成為材料科學、環(huán)境可持續(xù)性與能源技術(shù)交叉融合的創(chuàng)新平臺。文章全面梳理了H-COFs在不同應(yīng)用中的設(shè)計策略、合成方法及其與具體場景的適配性,展示了其在戰(zhàn)略金屬回收、離子分離與催化轉(zhuǎn)化中表現(xiàn)出的優(yōu)異選擇性、高效性和穩(wěn)定性。
同時,文章剖析了當前領(lǐng)域面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn),指明未來發(fā)展方向,強調(diào)分子層面精準設(shè)計、先進表征技術(shù)應(yīng)用以及規(guī)模化制備工藝突破的重要性,并指出結(jié)合機器學習與計算建模對加速新材料開發(fā)的關(guān)鍵作用。研究還探討了COFs與金屬有機框架(MOFs)、磁性納米粒子、碳基及硅基納米材料等的復(fù)合潛力,提出通過多組分協(xié)同與復(fù)合物理場作用,可進一步提升H-COFs在孔道調(diào)控、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與功能集成方面的性能,拓展其多樣化、可循環(huán)利用及高機械強度等特性。
文章前瞻認為,H-COFs平臺有望為解決傳統(tǒng)選礦工藝中高能耗、高物耗、污染重、選擇性差及不可持續(xù)等問題提供替代路徑,并將在涉及“三稀”關(guān)鍵元素高效回收的低品位共伴生礦產(chǎn)資源冶煉中發(fā)揮重要作用。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.216863
版權(quán)所有 © 中國科學院廣州能源研究所 備案號:粵ICP備11089167號-2
地址: 廣州市天河區(qū)能源路2號 郵編:510640 電話:020-87057639(辦公室) 87057637(科技處)
傳真:020-87057677 E-mail:web@ms.giec.ac.cn