金属有机骨架（MOF）作为一种新型的多孔晶化材料，由于其高孔隙率，多样的结构和可控的化学结构，在许多应用中引起了人们的极大兴趣。但是，纯MOF的特定几何形态，有限的功能和令人不满意的性能阻碍了它们的进一步应用。近年来，通过将MOF涂层与其他功能材料集成在一起组成符合材料，被认为是克服上述问题的有效方法。不过，系统的综合策略及其结构与应用性能之间的关系尚未得到全面总结。

有鉴于此，武汉理工大学麦立强总结了基于多功能MOF涂层的合成策略和及其应用的最新进展。

本文要点

要点1. 作者对MOF涂层的基本化学，分类和功能进行了系统而全面总结。

要点2. 重点介绍了MOF涂层的合成化学，并总结了基于金属前体和相应有机连接剂的不同状态的五种重要策略。对每种合成方法的形成机理，控制参数，优缺点进行了系统总结和比较。这些多用途的策略使MOF涂层具有丰富的成分，精细的形貌和广泛的应用。作者进一步总计了MOF图层合成化学当下所面临的问题：一方面，迫切需要开发更多新的，经济的和绿色的合成策略或进行有效的修饰以获得高质量的MOF涂层。另一方面，低成本对于工业中的大规模应用至关重要。应同时考虑来自MOF前体来源和制造工艺的成本。此外，MOF涂层非常需要精确控制、无溶剂且节省时间的合成过程以及大规模合成方案。相比之下，固-固合成法与固-气合成法具有操作简单，收率高，无溶剂消耗，成本低的相似特点，有利于大规模的实际应用。另外，由于其独特的特性，MOF涂层的固-气和气-气合成策略在微电子领域显示出巨大的应用潜力。

要点3. 重点介绍了MOF涂层的许多潜在应用包括：电池，超级电容器，电催化，气体分离，气体吸附与储存，光催化，传感器，加氢，药物递送/细胞保护等并讨论了它们的结构-性能相关性。

要点4. 尽管在过去的十年中，MOF涂料取得了长足的进步，但对于实际应用和新兴应用来说，还有很长的路要走。对于MOF涂层的未来研究，需要考虑一些重要方面和机遇。主要包括：（1）就可调谐组件，孔隙率，结构排列，尺寸和/或形态而言，应该对用于高性能应用的功能性MOF涂层进行精确控制；（2）探索与MOF涂层结合的新型功能材料；（3）设计MOF和功能材料之间的空间分布和界面相互作用的新策略；（4）深入了解MOF涂层复合材料中的结构-属性关系；（5）将MOF涂层复合材料引入新的跨学科领域；（6）低成本和高产量，可用于大规模的实际应用。

Meng, Jiashen, et al, Advances in metal–organic framework coatings: versatile synthesis and broad applications, Chem. Soc. Rev., 2020

DOI：10.1039/C9CS00806C

http://dx.doi.org/10.1039/C9CS00806C