大气污染已成为全球范围内对环境和公众健康的一项重大威胁。从城市雾霾到工业排放的有害气体，空气质量持续恶化。因此，迫切需要创新解决方案，而金属-有机框架（MOFs）等先进的多孔材料有望在应对这一挑战中发挥关键作用。

在本研究中，我们开发了一种新型吡唑基MOF材料—BUT-78（图 1a-1c）。BUT-78具有优异的化学稳定性，并展现出创纪录的低压苯蒸气吸附性能（图 1d），能够高效捕获痕量苯和二氧化硫（SO₂）等有害气体（图 1e）。BUT-78在分子层面与污染物分子之间存在强相互作用，主要集中在Ni₄Pz₈簇开放位点处。这些相互作用主要通过氢键和静电力实现（图 1f 和 1g），使得BUT-78即使在潮湿条件下也能有效捕获这些有害物质（图 1e）。这一特性突显了BUT-78在工业过滤和空气净化系统中的应用潜力。

图1. （a）Ni₄Pz₈簇。（b）BPTP^4–配体。（c）框架结构。（d）298 K下苯吸附等温线。（e）30% RH下BUT-78与其他材料的苯和SO₂捕获性能对比。DFT计算的（f）苯和（g）SO₂的结合位点。

本课题组长期致力于基于MOF的空气净化器研发工作。我们系统评估了这类多孔材料对苯类化合物的吸附性能，揭示了材料结构与性能之间的关系，并深入阐明了其吸附机理（Chem. 2018, 4, 1911；Nature Materials. 2022, 21, 689）。此外，我们还报道了双金属MOF在催化分解臭氧中的研究成果（Nature Communications. 2022, 13, 4991）。展望未来，我们将继续探索并开发新型MOF材料，重点关注绿色、节能、低碳和环保的空气净化解决方案。

doi：10.1038/s41467-024-51522-3。