配位分子籠作為多孔材料的一個(gè)重要分支，自1988年被報(bào)道以來(lái)備受關(guān)注。其與金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)、共價(jià)-有機(jī)框架材料(COFs)等多孔材料相比，分子性是其最大特點(diǎn)，其相對(duì)孤立的含孔分子單元可以有效地被分散在溶液或者其他摻雜體系中，使得其在采取此類工藝的應(yīng)用中具有獨(dú)特性。此外分子籠的堆積方式比較豐富，這使得配位分子籠作為固態(tài)材料時(shí)既能實(shí)現(xiàn)多樣的超分子框架連接，又能通過(guò)后修飾被賦予各種各樣的功能。

2013年，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員袁大強(qiáng)課題組以二氯二茂鋯水解形成的三核茂基鋯節(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)，利用二元或者三元羧酸通過(guò)高穩(wěn)定性的Zr—O鍵連接，構(gòu)筑了一系列穩(wěn)定的鋯基配位分子籠，從而開始了鋯基配位分子籠的合成和應(yīng)用研究。此后，該課題組陸續(xù)在鋯基配位分子籠的多樣性構(gòu)筑、基于此類分子籠的穩(wěn)定性框架搭建、鋯基配位分子籠的異金屬功能化及光解水制氫等性能研究方面取得系列進(jìn)展。與此同時(shí)，鋯基配位分子籠被化學(xué)和材料領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究人員廣泛關(guān)注，相關(guān)的合成及應(yīng)用研究被不斷報(bào)道。

近日，袁大強(qiáng)課題組與新加坡國(guó)立大學(xué)教授趙丹課題組對(duì)鋯基配位分子籠合成和應(yīng)用進(jìn)行了綜述，系統(tǒng)地總結(jié)了鋯基配位分子籠的組裝規(guī)律，并詳細(xì)闡述了相關(guān)合成方法及策略。此外，文中也歸納概述了鋯基配位分子籠在催化、生物醫(yī)藥、海水淡化及氣體吸附與分離等方面的應(yīng)用研究進(jìn)展，并對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了展望。