Fe3O4/金属-有机框架复合材料合成及应用的研究进展

冯思思，武恩喜，白羽婷

（1.山西大学 化学生物学与分子工程教育部重点实验室 分子科学研究所，山西 太原 030006；2.山西大学 化学化工学院，山西 太原 030006）

0 引言

金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）材料，又被称为多孔配位聚合物（PCPs），是一种具有多孔结构的骨架材料，由金属离子或团簇与有机配体通过配位键结合而形成。MOFs材料由于其结构的可设计性和高度周期性以及高孔隙率、大比表面积等微观特性而成为材料学科的重要研究课题。组成MOFs材料的金属离子和有机配体种类十分丰富，通过选择不同的金属中心、有机配体和合成方法，可以设计合成具有不同结构和精确孔径的MOFs材料［1-3］，使其获得相应的理化性能，满足生产应用的需要。目前，国内外已有大量将MOFs材料应用于光催化、传感、环境修复等领域的研究报道［4-6］。

然而，单一MOFs材料仍普遍存在一些问题，这些问题在一定程度上限制了其应用潜力的发挥。首先，一些MOFs材料化学稳定性差，在酸性或潮湿条件下框架容易塌陷；其次，常规方法合成的MOFs为粉末状态，机械强度弱。有报道提出将MOFs与一系列功能材料结合，既可以保留MOFs材料的优良性能，又能改善其缺点［7］。目前，常把MOFs与量子点、金属纳米颗粒、石墨烯、多孔二氧化硅纳米球或磁性纳米粒子（magnetic nanoparticles，MNPs）等功能材料结合。其中，由 MNPs和MOFs材料结合而成的磁性框架复合（Magnetic framework composites，MFCs）材料赋予MOFs材料易分离、可定位的特性，引起许多学者的关注［8-15］。

与单一MOFs材料相较，MFCs材料具有以下优势：（1）MFCs表现出增强的化学稳定性［16］；（2）MFCs材料通过外加磁场定向移动，可以轻松实现样品分离，无需过滤、离心等费时、高成本操作，亦可应用于体内靶向释放药物；……