相比于传统的无机孔材料, 如多孔碳、金属氧化物、分子筛等, 近年来, 共价有机框架材料(COF)、金属-有机框架材料(MOF)及其热解所得的碳材料, 因具有较高的比表面积、规整有序的孔结构和易于功能化等优点, 已成为新型的多孔材料. 经过近一二十年的发展, 科学家已逐步系统研究了许多新型多孔材料, 如采用不同的有机配体, 对其进行功能化修饰; 引入不同的金属离子作为节点, 合成不同框架结构的多孔材料; 探索孔结构微环境与其功能协同作用等, 在气体吸附与存储、光电器件、催化、储能和传感等领域展开了广泛研究. 为了实现多功能, 新型多孔材料可以与不同类型的纳米材料进行复合, 以期获得独特的功能, 解决一些重要且具有挑战性的科学难题.

随着合成化学的飞速发展, 科学家的研究工作已逐步由初期的先合成材料到性能探索转变为由应用为导向进行材料的定向设计合成, 这将有助于对材料进行针对性的设计合成, 获得最佳的性能. 尽管目前已取得了一些重要的成果, 但仍有一些不足有待于改善和提高, 如MOF/COF的热/化学稳定性差、导电性低、规模化制备难; MOF/COF热解过程中其结构易坍塌; MOF/COF基复合材料结构单一等. 另外, MOF/COF的结构、组成与其性能间构效关系还不明确. 基于上述不足, 科学家从不同的角度出发, 设计和可控制备新型多孔材料, 已制备出一些结构稳定的新型多孔材料, 如MIL系列、UiO系列等, 并对其功能进行开发; 就复合结构而言, 一些核壳结构、"蛋黄"结构、三明治结构等被研究开发; 催化机理方面, 原位红外技术、原位同步辐射技术等也逐渐被应用到新型多孔材料的研究.

为了集中展示我国学者在本领域的研究成果, 激发社会各界对新型多孔材料领域的兴趣, 推动同行之间的学术交流, 《科学通报》特组织出版"新型多孔材料"专题. 该专题收录了多孔晶体材料及其衍生物相关的研究进展和综述文章, 涵盖了多孔芳香骨架(PAF), COF, MOF及其热解碳化材料的设计构筑、性能调控及应用等主要方向. 其中, 多孔芳香骨架材料侧重于以四苯基四苯甲烷为代表的正四面体有机单体合成PAF材料; 共价有机框架侧重于介绍COF的基本设计理念, 总结了COF粉体、单分子层COF和COF膜3种形态材料的合成方法; 关于MOF的2个研究工作分别侧重于利用2-甲基咪唑及其咪唑衍生物作为有机配体和金属锌盐反应, 制备了MOF膜和次级构筑单元Zn₂(ebimc)₂. MOF热解碳化材料侧重于综述不同的热解方法制备多孔碳材料及其复合材料. 希望通过上述文章的介绍, 学者可以更好地了解新型多孔材料领域的最新进展以及发展前沿和热点, 广大读者可以更多了解多孔晶体材料及其衍生物的研究现状, 为我国的新型多孔材料研究注入新的活力. 在此, 对参与本专题的所有作者、审稿人及编辑部工作人员的辛勤劳动表示衷心的感谢! 

专题篇目  

      多孔芳香骨架（PAFs）材料作为一类重要的多孔材料，自2009年PAF-1被成功设计合成后就得到了广泛的关注。这类材料具有超高的比表面积和热化学稳定性，骨架可设计性强，广泛应用于气体吸附、分离、催化等领域。本文主要介绍基于正四面体构筑单元的PAFs材料的设计合成及研究进展。

       共价有机框架（COFs）是有机构筑基元通过共价键连接而成的晶态多孔高分子材料。本文主要综述了近年来COFs的设计理念和制备方法，并对COFs材料未来发展方向进行了展望。

       针对MOFs衍生多孔碳基材料的制备过程、微观形貌、结构组成及潜在应用，总结了近年来采用MOFs热解的方法制备多孔碳材料的设计原理和策略，并揭示了现存问题与挑战，为MOFs衍生材料在未来设计与应用发展提供参考。

       用带羧基的咪唑配体(Hebimc)和金属锌盐反应得到一种新的构筑单元

Zn₂(ebimc)₂。基于此，通过条件优化，实现了从一维到三维的结构调控。其中化合物4在温和的条件下可产生尺寸均一，分散均匀的Ag NPs形成复合物Ag@4，可以光催化降解染料。

       利用多孔氧化锌作为支撑体并提供充足的锌离子作为成核位点，合成了致密连续的多孔配位聚合物MAF-4膜（即SOD-[Zn(mim)₂]）。该方法可为其他基于锌离子的MOF膜材料的合成提供参考。