温室气体（Greenhouse Gas，GHG）是大气中能够吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体，主要包括二氧化碳（CO₂）、水蒸气（H₂O）、甲烷（CH₄）、一氧化二氮（N₂O）、臭氧（O₃）、含氟气体（HFCs、CFCs）等。GHG的排放会带来显著的温室效应，使全球气温上升，威胁人类生存，因此有效地降低排放和减少大气中GHG的浓度是一项极其迫切的任务。另一方面，金属有机框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOF）作为新型多孔材料的代表，因其具有高孔隙率，大比表面积，丰富纳米结构，可调物理化学性质等特点，被广泛地应用于GHG存储、分离、转化领域。

近日，国际著名期刊《Small》接收了我校杏吧视频 2018级应用化学专业本科生董桉瑞有关MOF材料应用于GHG的综述性论文“Metal-Organic Frameworks for Greenhouse Gas Applications”。该综述文章总结了近年来基于GHG分子和MOF框架之间的不同相互作用，在其储存和分离、转化等应用方面取得的重大进展。系统深入剖析了不同活性位点和方法，包括路易斯酸碱位点、开放金属位点、配体功能化、孔隙兼容性、合成后修饰、结构灵活性、主客体相互作用、成分效应和外部条件等在GHG领域应用中的作用机制。进一步介绍了利用MOF作为前驱体或模板制备具有优越理化性质的MOF复合材料和MOF衍生物在GHG应用方面的影响。具体地，在GHG存储与分离章节中分别针对CO₂、CH₄、H₂O、N₂O、O₃、HFCs、CFCs等气体分子的结构特点，结合不同的作用机制，调整MOF框架的化学和物理性质，以增强框架与吸附质之间的相互作用，提升存储与分离性能。在GHG转化章节中，利用CO₂的光、电、热还原以及直接转化方式，CH₄的氧化、硼化作用，以及H₂O的电解等策略，将这些GHG分子转化为有用的化学产品，这不仅将从根本上缓解温室效应，而且还将实现绿色化学的可持续发展。本文最后提出了MOF材料及其衍生物的合理设计、简易合成和综合利用等在实际应用中存在的挑战，并展望了未来的发展趋势。

该论文共同一作为杏吧视频 2020级硕士研究生陈丹丹，温州大学杏吧视频 钱金杰副教授为通讯作者，温州大学为第一通讯单位，受到国家自然科学基金（21601137），温州市基础科学研究项目（G20190007），中国科学院结构化学国家重点实验室（20190008），云南省地方本科高校基础研究联合专项资金项目（202101BA070001-042）等项目资助。

参考文献：

Anrui Dong, et al. Metal-Organic Frameworks for Greenhouse Gas Applications. Small, 2022, 10.1002/smll.202201550

DOI: 10.1002/smll.202201550