综述：UiO-68金属有机框架的合成、结构及应用全面综述

本综述系统梳理了Zr基UiO-68金属有机框架（MOFs）的研究进展，重点阐释其通过配体工程（TPDC linker）构建的稳定三维结构（Zr6O4(OH)4 SBUs）、超大孔容特性及在催化、传感（LMOFs）、吸附分离、药物递送（PSMs修饰）等领域的突破性应用，填补了该材料2018-2024年的研究空白。

　　

合成方法

UiO-68的制备主要依赖溶剂热法和气相辅助转化法（VAC），其Zr⁴⁺与TPDC配体的强配位作用（Pearson硬酸硬碱理论）赋予材料500°C高热稳定性。相比UiO-66/67，延长配体形成的超大孔道（孔径>2nm）可容纳大分子底物，为生物大分子载药提供结构基础。

结构设计

通过配体后修饰（PSMs）如氨基功能化或金属掺杂（Fe³⁺/Cu²⁺），可精准调控孔道化学环境。典型案例包括：

• 催化：Zr-OH位点活化CO₂转化

• 传感：TPDC荧光团实现对硝基芳烃的ppm级检测

• 载药：阿霉素负载量达1.2g/g，pH触发释放

生物医学应用

UiO-68的突破性进展体现在：

1. 肿瘤靶向：叶酸修饰框架对癌细胞摄取率提升300%

2. 抗菌：Ag@UiO-68对MRSA的MIC低至8μg/mL

3. 血脑屏障穿透：葡萄糖修饰载体实现脑瘤递药

未来挑战

尽管在导电材料（质子传导率10^-2 S/cm）和绝缘涂层领域崭露头角，但规模化生产、体内降解机制和长期毒性评价仍是产业化瓶颈。通过机器学习辅助 linker 设计或可加速开发新一代智能响应型UiO-68材料。