综述：金属有机框架（MOFs）在农业和食品技术中的最新进展

这篇综述系统阐述了金属有机框架（MOFs）在农业和食品技术领域的创新应用。作者详细分析了MOFs的合成方法（如水热法、机械化学法）、结构特性（如高孔隙率、大比表面积）及其在食品包装（如乙烯吸附）、农药控释、污染物光催化降解（如CO2还原）等场景的作用机制，同时探讨了规模化应用的挑战与未来发展方向。

　　

金属有机框架（MOFs）的结构与合成

MOFs是由金属离子（如Zn²⁺、Cu²⁺）与有机配体（如羧酸盐、咪唑酯）通过配位键形成的三维多孔晶体材料。其结构可通过改变金属节点和配体调控，形成四面体、六方晶系等拓扑形态。合成方法包括传统水热/溶剂热法、微波辅助法及新兴的电化学合成法，其中微波法可快速制备均一晶粒，而机械化学法则实现无溶剂绿色合成。

MOFs的独特性能

MOFs的物理化学性质（如孔隙率、结晶度）和功能特性（光催化、导电性）使其在多个领域表现卓越。例如，UiO-66的Zr-O簇可作为CO₂还原活性位点，而Fe-MIL-100通过芬顿反应降解药物污染物。其机械性能（如弹性模量）和电子特性（如半导体行为）进一步拓展了在传感器和能源存储中的应用。

农业领域的革新应用

在农业中，MOFs通过控释纳米农药（如ZIF-8封装除草剂）减少环境毒性，同时作为土壤修复剂（如OPA-MOF调节pH）。光催化型MOFs（如NH₂-MIL-125(Ti)）可降解抗生素（如四环素）和农药（如2,4-D），而β-CD MOF-NPC则通过疏水腔吸附污染物。此外，MOFs作为肥料载体（如Fe-MOF-EDTA）提升铁元素的生物利用度。

食品技术的突破

食品包装方面，HKUST-1吸附乙烯延缓水果成熟，Ag-MOF复合膜抑制微生物生长。传感领域，Co-MOF通过氨气响应实时监测肉类新鲜度，而MIL-88B(Fe)模拟酶活性检测过氧化氢。天然防腐剂（如芥子油）经MOFs封装后实现缓释，解决其化学不稳定性问题。

挑战与前景

尽管MOFs潜力巨大，但其规模化生产受限于高成本配体（如2-氨基对苯二甲酸）和溶剂。环境风险（如金属离子浸出）和长期生物相容性数据缺失仍需解决。未来需开发绿色合成工艺（如生物模板法），并探索MOFs在气候变化应对（如温室气体捕集）中的协同效应。

该综述为MOFs在可持续农业和食品安全中的应用提供了系统性见解，同时指明了从实验室研究向产业化跨越的关键路径。