金屬有機骨架（MOF）作為一種新型的多孔晶化材料，由于其高孔隙率，多樣的結構和可控的化學結構，在許多應用中引起了人們的極大興趣。但是，純MOF的特定幾何形態，有限的功能和令人不滿意的性能阻礙了它們的進一步應用。近年來，通過將MOF涂層與其他功能材料集成在一起組成符合材料，被認為是克服上述問題的有效方法。不過，系統的綜合策略及其結構與應用性能之間的關系尚未得到全面總結。

有鑒于此，武漢理工大學麥立強總結了基于多功能MOF涂層的合成策略和及其應用的最新進展。

本文要點

要點1. 作者對MOF涂層的基本化學，分類和功能進行了系統而全面總結。

要點2. 重點介紹了MOF涂層的合成化學，并總結了基于金屬前體和相應有機連接劑的不同狀態的五種重要策略。對每種合成方法的形成機理，控制參數，優缺點進行了系統總結和比較。這些多用途的策略使MOF涂層具有豐富的成分，精細的形貌和廣泛的應用。作者進一步總計了MOF圖層合成化學當下所面臨的問題：一方面，迫切需要開發更多新的，經濟的和綠色的合成策略或進行有效的修飾以獲得高質量的MOF涂層。另一方面，低成本對于工業中的大規模應用至關重要。應同時考慮來自MOF前體來源和制造工藝的成本。此外，MOF涂層非常需要精確控制、無溶劑且節省時間的合成過程以及大規模合成方案。相比之下，固-固合成法與固-氣合成法具有操作簡單，收率高，無溶劑消耗，成本低的相似特點，有利于大規模的實際應用。另外，由于其獨特的特性，MOF涂層的固-氣和氣-氣合成策略在微電子領域顯示出巨大的應用潛力。

要點3. 重點介紹了MOF涂層的許多潛在應用包括：電池，超級電容器，電催化，氣體分離，氣體吸附與儲存，光催化，傳感器，加氫，藥物遞送/細胞保護等并討論了它們的結構-性能相關性。

要點4. 盡管在過去的十年中，MOF涂料取得了長足的進步，但對于實際應用和新興應用來說，還有很長的路要走。對于MOF涂層的未來研究，需要考慮一些重要方面和機遇。主要包括：（1）就可調諧組件，孔隙率，結構排列，尺寸和/或形態而言，應該對用于高性能應用的功能性MOF涂層進行精確控制；（2）探索與MOF涂層結合的新型功能材料；（3）設計MOF和功能材料之間的空間分布和界面相互作用的新策略；（4）深入了解MOF涂層復合材料中的結構-屬性關系；（5）將MOF涂層復合材料引入新的跨學科領域；（6）低成本和高產量，可用于大規模的實際應用。

Meng, Jiashen, et al, Advances in metal–organic framework coatings: versatile synthesis and broad applications, Chem. Soc. Rev., 2020

DOI：10.1039/C9CS00806C

http://dx.doi.org/10.1039/C9CS00806C