近日，中國(guó)石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孫道峰教授與美國(guó)Texas A&M University周宏才教授合作，在高連接稀土金屬-有機(jī)框架材料結(jié)構(gòu)調(diào)控研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文《高連接稀土基金屬-有機(jī)框架物中連續(xù)位阻調(diào)控對(duì)拓?fù)浣Y(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(guó)際權(quán)威化學(xué)期刊Journal of the American Chemical Society上在線發(fā)表，并被評(píng)選為封面文章。中國(guó)石油大學(xué)理學(xué)院化學(xué)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(guó)石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。

金屬-有機(jī)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(diǎn)，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(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，也是當(dāng)今化學(xué)及材料化學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。目前MOF結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性，長(zhǎng)期受到稀缺的高連接金屬簇和可用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)缺乏的限制。

針對(duì)這一問題，孫道峰團(tuán)隊(duì)從多功能的稀土金屬出發(fā)，利用官能團(tuán)的位阻效應(yīng)，從分子層面精確地設(shè)計(jì)并控制MOF結(jié)構(gòu)，得到了三種新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并詳細(xì)介紹了MOF材料的設(shè)計(jì)及控制策略，對(duì)多核稀土團(tuán)簇的轉(zhuǎn)變過程進(jìn)行了解釋，最后通過密度泛函理論(DFT)對(duì)提出的位阻控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證，從理論計(jì)算方面對(duì)觀點(diǎn)進(jìn)行佐證，并利用研究者名字簡(jiǎn)寫對(duì)其進(jìn)行命名（ytw），將其存于國(guó)際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中（Reticular Chemistry Structure Resource）。該項(xiàng)工作表明，高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)可以通過系統(tǒng)和連續(xù)的空間調(diào)控來合理設(shè)計(jì)和構(gòu)建，這將為功能化多孔框架材料的設(shè)計(jì)和構(gòu)建提供有力的理論基礎(chǔ)。

審稿專家對(duì)該研究成果給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為該成果詳細(xì)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(lǐng)域科研工作者設(shè)計(jì)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(dǎo)，在這類材料的設(shè)計(jì)研發(fā)方面將會(huì)引起廣泛關(guān)注。