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近日，中國石油大學材料科學與工程學院孫道峰教授與美國Texas A&M University周宏才教授合作，在高連接稀土金屬-有機框架材料結(jié)構(gòu)調(diào)控研究方面取得新進展，相關(guān)論文《高連接稀土基金屬-有機框架物中連續(xù)位阻調(diào)控對拓撲結(jié)構(gòu)的探索》（Topology Exploration in Highly Connected Rare-Earth Metal-Organic Frameworks via Continuous Hindrance Control）于2019年4月在國際權(quán)威化學期刊Journal of the American Chemical Society上在線發(fā)表，并被評選為封面文章。中國石油大學理學院化學系博士生王雨桐和Texas A&M University博士生馮亮為該論文共同第一作者，孫道峰教授為第一通訊作者，中國石油大學（華東）為第一署名單位。

金屬-有機框架（MOF）材料由于大的比表面積、高的孔隙率、可調(diào)控的孔結(jié)構(gòu)及可修飾的孔內(nèi)環(huán)境等諸多特點，在氣體的吸附與分離、熒光探針、催化、藥物傳輸、電磁材料等領域具有廣闊的應用前景，也是當今化學及材料化學領域的研究重點之一。目前MOF結(jié)構(gòu)的復雜性和多樣性，長期受到稀缺的高連接金屬簇和可用拓撲結(jié)構(gòu)缺乏的限制。

針對這一問題，孫道峰團隊從多功能的稀土金屬出發(fā)，利用官能團的位阻效應，從分子層面精確地設計并控制MOF結(jié)構(gòu)，得到了三種新型的拓撲結(jié)構(gòu)，并詳細介紹了MOF材料的設計及控制策略，對多核稀土團簇的轉(zhuǎn)變過程進行了解釋，最后通過密度泛函理論(DFT)對提出的位阻控制策略進行了驗證，從理論計算方面對觀點進行佐證，并利用研究者名字簡寫對其進行命名（ytw），將其存于國際拓撲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中（Reticular Chemistry Structure Resource）。該項工作表明，高度復雜的網(wǎng)絡可以通過系統(tǒng)和連續(xù)的空間調(diào)控來合理設計和構(gòu)建，這將為功能化多孔框架材料的設計和構(gòu)建提供有力的理論基礎。

審稿專家對該研究成果給予高度評價，認為該成果詳細深刻地闡釋了位阻控制策略在結(jié)構(gòu)調(diào)控方面的意義，并具有普遍的適用性，為該領域科研工作者設計合成具有功能化的MOF材料提供了理論依據(jù)和技術(shù)指導，在這類材料的設計研發(fā)方面將會引起廣泛關(guān)注。