综述：金属有机框架二次生长制备及其潜在应用

（编辑推荐）本综述系统阐述了金属有机框架（MOFs）二次生长法的制备策略与应用前景。通过调控晶种类型（如MOFs/金属氧化物）、载体（α-Al2O3基材）及接种技术（浸渍/旋涂沉积等），可制备无缺陷致密膜层，显著提升气体分离（CO2捕集）、能源存储（锂离子电池）等性能。该技术为环境修复与功能材料开发提供新思路。

　　

金属有机框架二次生长技术：从精密制备到多维应用

Abstract
金属有机框架（MOFs）因其可调孔道结构和表面功能化特性，在环境修复与能源领域展现出巨大潜力。本文聚焦二次生长法——通过晶种预沉积与可控结晶分离的策略，突破传统MOFs粉末成型难题，实现高机械强度膜材料的精准构筑。

Introduction
MOFs的晶体工程面临连续性结构构建的挑战。二次生长法通过晶种引导（如ZIF-8晶种）与载体（α-Al₂O₃管式基底）协同作用，显著降低体相结晶干扰。相比电化学沉积等复杂工艺，该方法通过优化溶剂热条件（反应时间/温度）可批量制备无晶界缺陷膜层。

Seeds and supports
• 晶种选择：MOF-74与UiO-66等框架材料因高热稳定性成为优选，金属氧化物（如ZnO纳米线）可诱导异质外延生长
• 载体设计：多孔α-Al₂O₃载体经等离子体处理后，表面羟基密度提升3倍，晶种锚定强度提高80%

Inoculation method
真空过滤沉积可实现单层晶种覆盖率>95%，而摩擦接种法在柔性基底上展现独特优势。最新开发的微波辅助接种将传统48小时工艺缩短至2小时。

Factors influencing secondary growth
溶剂热法中DMF/水比例调控尤为关键：当V_DMF:V_H2O=9:1时，HKUST-1膜气体渗透选择性提升2个数量级。添加剂乙酸可抑制孪晶形成，使膜层厚度偏差<5%。

Application
• CO₂/N₂分离：ZIF-8修饰膜在燃电厂尾气处理中实现分离系数136
• 锂电隔膜：MOF-525二次生长层使锂枝晶起始电压升高0.7V
• 药物递送：MIL-101(Cr)二次生长载体实现阿霉素72小时缓释

Conclusion and outlook
晶种定向组装与机器学习辅助工艺优化将成为未来研究重点。开发适用于工业放大的滚筒接种设备，有望推动MOFs膜在碳中和领域的规模化应用。