纳米孔结构在分离、催化、药物输送、生物及能源材料开发等领域具有广泛应用。近年来，金属有机框架MOFs由于具有周期性的孔道特征尤其受到国内外重视，成为新材料设计的前沿领域。但是，目前国内外报导的MOFs都是固体结构，其功能研究和应用开发局限于非均相体系。近日，我系黎占亭教授和合作者创立了自组装策略，以Ru²⁺/联-二吡啶配合物([Ru(bpy)₃]²⁺)为节点，首次实现了均相超分子金属有机框架SMOF的构筑。

    新的水溶性SMOF由一个八面体的Ru²⁺络合物和葫芦脲[8] (CB[8]) (1:3) 在水中形成。Ru²⁺络合物外侧的4-苯基吡啶单元通过CB[8]包结形成稳定的分子间二聚体，从而形成均相立方型周期性框架结构。在[Ru²⁺] = 2 mM时，SMOF的平均粒径达到164 nm。该团队进一步揭示，正离子型SMOF的每一个立方孔可以选择性地吸收一个Wells-Dawson-type POM ([P₂W₁₈O₆₂]^6-)负离子，形成WD-POMÌSMOF复合体系。在500 nm可见光照射下，以甲醇或三乙醇胺为牺牲体，SMOF 的[Ru(bpy)₃]²⁺受激发后能传递电子给POM负离子，从而催化H⁺还原产生H₂。这一催化过程可以在水中均相进行，也可以在有机溶剂中以非均相方式实现，后者效率比文献报导的组成比例相同的POMÌMOF催化体系提高5倍。

    上述研究结果“Supramolecular metal-organic frameworks that display high homogeneous and heterogeneous photocatalytic activity for H₂ production”近期在Nature Commun. (2016, 7, 11580. DOI: 10.1038/ncomms1158) 发表。论文第一作者为我系博士生田佳，通讯作者为王辉博士、美国Lawrence Berkeley National Laboratory的刘毅 (Yi Liu) 研究员和黎占亭教授。本项研究得到了国家自然科学基金委、科技部、教育部和上海市科委共同资助。

    黎占亭教授团队近年来致力于均相超分子有机框架SOF研究。通过创新自组装策略，先后实现了二维蜂窝形单层SOF (J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17913)和三维金刚石型SOF构筑(Nature Commun. 2014, 5, 5574)。SOF可在水中室温瞬间形成，避免了MOF等许多现有孔材料制备所需要的高温长时间反应等苛刻条件，具有广泛的可修饰性，并且在溶液相和固相都能保持其有序孔结构，为开发新的“软”纳米孔材料提供了新的设计思路。最近，黎占亭等应邀在英国化学会Chem. Commun. (2016, 52, 6351. DOI: 10.1039/c6cc02331b) 撰写Feature Article，系统介绍该团队建立的均相SOF的设计原理、结构表征、功能与应用前景等，该论文并被选为当期Front cover。