Advanced Science: 旧材料新功能:金属氰化物基多孔材料的研究进展

雨辰

2021-11-27

氰化物是构建开放框架最简单的配体，具有强碱性，包括配位化学历史上报道的一些最古老的化合物。氰化物可以与具有不同几何形状的不同过渡金属离子形成多种氰基金属盐。强大的扩展网络的合理设计是通过氰化物配体的强键合性质和高方向性实现的。凭借氰基金属化物和/或有机连接体的组合，多功能骨架材料可以被定向合成并用于各种应用，从分子吸附/分离到能量转换和存储，以及自旋交叉材料。在下一代智能材料的开发中，氰化物基材料的外部客体和刺激响应行为也受到了重视。

有鉴于此，得克萨斯大学圣安东尼奥分校陈邦林教授和中山大学Rui-Biao Lin等人，综述了近年来氰化物基多功能材料的研究进展，说明了氰化物配体在现代配位化学和材料科学发展中的巨大潜力。

本文要点

1）从现代的角度来看，金属-配体配位键的化学性质彻底改变了结晶周期性固态材料的发展，例如多孔配位聚合物或金属-有机骨架。然而，与呈指数增长的新型无机-有机杂化材料相比，氰基金属酸盐是一种多样化的旧分子结构单元，在过去十年中有些被遗忘。事实上，廉价的氰化物配体、其独特的化学性质和具有不同对称性和配位数的多功能氰基金属盐，可以作为探索新型多功能材料的绝佳平台。

2）尽管取得了巨大的研究进展，但随着多功能氰化物基材料的研究越来越广泛和深入，仍需解决一些挑战 i) 纳米材料合成和形态控制的机制尚缺乏。ii)新的表征技术，特别是原位表征技术，对于揭示纳米结构和动态结构演化至关重要。应利用拉曼光谱、x射线吸收光谱和HRTEM等先进技术对其机理进行深入研究。iii) 氰化物基材料与碳材料等复合材料的整合，将有助于克服其固有限制，例如电化学过程的导电性差。

参考文献：

Yi Xie et al. Old Materials for New Functions: Recent Progress on Metal Cyanide Based Porous Materials. Advanced Science, 2021.

DOI: 10.1002/advs.202104234

https://doi.org/10.1002/advs.202104234