多金属氧簇复合物作为一类通过共价以及非共价作用结合而形成有机-无机杂化物，在过去二十年获得了迅速的发展。由于复合物中的有机和无机构筑模块种类繁多，组合模式多样，也产生了丰富的功能应用，表现出广阔的发展空间。本文由吴立新课题组供稿。

在对已有研究成果进行总结和分析的基础上，吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室吴立新教授课题组从结构和功能的角度讨论和总结了该领域中部分具有潜力的发展方向（图1）。

图1  多金属氧簇复合物在构筑骨架材料，生物材料及光热催化方面应用的示意图。

在结构发展方面，多金属氧簇一般带有多个负电荷，可以与带有正电荷的有机组分通过静电作用结合，从而获得胶束、层状以及纳米纤维等组装结构。然而，由于静电作用缺少饱和性和方向性，通常不利于构筑具有规则周期的骨架结构。另一方面，相比于利用配位键和共价键构筑的刚性骨架结构，基于静电、氢键以及主客体等非共价作用获得的柔性骨架结构具有成膜和可加工潜力，更有利于其在材料领域的应用。因此，对有机组分和无机簇的精确匹配，充分利用二者之间的作用方式，制备柔性框架材料既是一个挑战，又在未来有更大的发展空间。此外，分子间相互作用的可调节性也将为柔性骨架结构提供动态响应特性，有利于扩展其功能应用。

在功能应用方面，已有的研究表明多金属氧簇在抑制肿瘤和病毒等方面都表现出生物活性，然而由于其在生物体内的非靶向性等特点限制了直接使用。利用具有生物活性的分子如氨基酸、多肽和蛋白质等与多金属氧簇通过共价或非共价方式结合，不但可大幅提高多金属氧簇复合物的稳定性，减少其作为生物制剂时在体内的泄漏，降低生理毒性，而且通过对有机组分的合理修饰，可以实现复合物对指示剂和药物的有效负载和靶向传递。提高多金属氧簇复合物在诊断和治疗过程中机制的认识，了解复合物与细胞以及细胞膜的作用机理以及进入细胞后的作用模式，可以极大促进多金属氧簇复合物生物材料设计的合理性和可靠性，为更多体系的开发提供指导。

多金属氧簇具有良好的催化性能，已经在电催化和光催化等领域得到广泛研究。已有光催化过程中的电荷分离和化学反应主要是在紫外和可见光条件下进行的，低能量的近红外光通常难以直接利用。通过引入具有近红外光热性质的组分与多金属氧簇结合，或直接利用还原态多金属氧簇的d-d跃迁和价间电荷转移等产生的近红外吸收，可以使多金属氧簇复合物催化剂具备光热转换特性，从而可以实现近红外光热促进的催化反应。相比于传统的热催化体系，近红外光热催化不但将光的应用范围扩展到近红外区间，而且热源来自于反应液内部，大大提高了热传导的效率，同时局部的温度效应也有利于催化反应的进行。

Li B, Wu L. Perspective of polyoxometalate complexes on flexible assembly and integrated potentials. Polyoxometalates, 2023, 2: 9140016. https://doi.org/10.26599/POM.2022.9140016

期刊介绍

Polyoxometalates（《多金属氧簇（英文）》，ISSN 2957-9821）于2022年创刊，是清华大学主办，清华大学魏永革教授担任主编的国际首个多金属氧簇领域跨学科学术期刊，旨在传播多金属氧簇领域前沿基础研究和创新性应用研究最新进展，致力于为国内外多金属氧簇领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进多金属氧簇领域学术交流和发展。Polyoxometalates发表内容涵盖多金属氧簇领域各方面的原创研究和综述论文，包括合成、组装、理论计算，基于多金属氧簇的超分子、分子器件及其它功能材料，以及多金属氧簇在催化、能源、环境、生物学和医学中的应用等。

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