金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）作为一类由金属离子与有机配体自组装形成的高有序晶态多孔材料，凭借其超高比表面积、可调孔道结构及丰富的功能化位点，在气体储存分离、催化、传感及药物递送等领域展现出巨大应用前景。特别是在分析化学与生物检测领域，MOFs作为新型纳米探针、传感界面材料及样品前处理介质，近年来受到越来越广泛的关注。这一领域的快速发展，也对MOFs材料的稳定、可控规模化合成提出了更高要求，以满足从实验室研究到实际产品转化需求。然而，传统溶剂热合成法能耗高、耗时长且存在自生压力等安全隐患，严重制约了MOFs从实验室走向工业化应用。为克服这些局限，研究者们一直致力于开发新的、有效的MOFs合成路线。

基于此，中国科学院成都生物研究所周燕团队报道了一种利用电容耦合交变电场（Capacitively Coupled Alternating Electric Field，CCAEF）加速MOFs合成的新策略。CCAEF能够活化前驱体溶液并降低成核能垒，从而促进MOFs材料的快速形成，克服MOFs传统合成方法耗时耗能的瓶颈。以UiO-66为例，传统的水热法合成通常数小时到数天，而CCAEF在相对温和的条件下，25分钟内即可实现快速合成，所得材料表现出与传统合成方法制得的产品相当的结晶性和稳定性。此外，该方法显示出良好的普适性，成功应用于多种锆基MOFs（例如，UiO-66-NH2、MOF-801、MOF-808）和非锆基MOFs（例如，MOF-5、MIL-88A、MIL-53）的合成。值得注意的是，实验表明，CCAEF可增强电子转移，促进多价金属的还原，从而提高MOFs纳米酶的催化活性。该研究的提出为MOFs的快速高效合成提供了一种有效的策略。同时，研究所提出的CCAEF是一种具有通用性的化学反应加速技术，在生物化学（如酶促反应）、有机合成、大分子构建及降解、微塑料降解等多个领域均展现出广阔的应用前景。当前，该团队正系统拓展其跨领域的应用边界，深度发掘其多元化的应用潜力。

上述相关研究以“Capacitively Coupled Alternating Electric Field for Accelerated and General Synthesis of Metal-Organic Frameworks”为题发表于ACS Central Science。中国科学院成都生物研究所史朝婷特别研究助理为论文第一作者，周燕研究员和夏兵青年研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、四川省科技厅等项目支持。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.6c00250