金属有机骨架材料（MOF）是一种具有周期性网络结构的新型结晶多孔材料，具有孔隙率高、比表面积大、孔道规则、孔径可调等优点，ZIF-8、UIO-66和ZIF-67是最常见也是研究最多的3种MOF。

本期小丰整理了这3种材料在关节炎治疗、压电光催化H2O2、丙烯/丙烷分离中的应用进展，一起看下吧~

Advanced Composites and Hybrid MaterialsMOF

基纳米材料通过调节骨微环境治疗骨关节炎

骨关节炎（OA）是一种退行性关节疾病，其特征是软骨退变、软骨下骨重塑和慢性炎症。

2025年1月17日，期刊Advanced Composites and Hybrid Materials报道研究人员设计了一种新型的生物相容性MOF基纳米材料/纳米酶治疗剂(CaCO3@ZIF@Mo-TA)用于退变性关节炎的治疗。

在该项工作中，研究人员使用自组装和离子交换方法合成了具有抗氧化活性的CaCO3@ZIF@Mo-Ta，以逆转软骨组织受损的氧化应激。由于关节炎具有独特的pH生理微环境，可以在ZIF@Mo-Ta表面降解碳酸钙产生免费的钙离子，从而有助于与关节炎相关的骨组织的修复和再生。

进一步的研究发现，这种新型纳米颗粒CaCO3@ZIF@Mo-TA同时结合了CAT-like和类SOD催化活性，而ZIF-8的应用保留了其潜在生物应用的内在优势。在OA大鼠模型中，CaCO3@ZIF-8@Mo-TA发挥协同调节作用，并参与相关的细胞代谢途径。通过调节促炎和抗炎因子的释放，抑制了软骨基质的恶性降解，减轻了由炎症引起的骨侵蚀，并促进和保护软骨重建，显着改善了关节损伤并增强了对软骨保护功能。机制研究发现，纳米酶通过调节关键信号通路（包括NLRP3炎症小体）发挥抗氧化和抗炎症作用。

本研究提出的基于MOF纳米材料的多功能纳米酶为退变性关节炎提供了一种有前景的治疗策略，具有临床转化价值。

文章名称：Intra-articular injection of MOF-based nanomaterials for the treatment of osteoarthritis by modulating the bone microenvironment

链接：DOI:10.1007/s42114-025-01219-y

Angew

分子工程空间分离氧化还原中心实现高效的压电光催化H2O2生产

利用压电光催化从水和空气中制备过氧化氢（H2O2）是一种很有前景的方法，但由于反应活性位点不足和反应效率低，其大规模应用仍面临挑战。

2025年2月6日，期刊Angew报道研究人员巧妙地应用分子工程方法设计了一种蒽醌分子接枝金属-有机骨架压电光催化剂（UiO-66-AQ），用于水和空气中生成H2O2。

在该项工作中，研究人员在分子水平上将可见光响应的AQ接枝到UiO-66上，以实现高效的H2O2生成。该方法通过物理隔离空间上具有不同催化反应的氧化还原反应位点，有效地促进电子和空穴的定向转移，可同时进行两步单电子水氧化和双电子氧还原反应，促使UiO-66-AQ催化剂在纯水和空气中的压电光催化H2O2产率高达7872.4μMg-1h-1。

值得注意的是，实验和计算模拟证实了在配体到链电荷转移模式下的快速载流子分离。电子转移到AQ部分并迅速形成内部过氧化物以进行自发氧还原反应，而空穴则直接指向UiO-66配体以进行水氧化反应。

此外，在可见光和振动水流下，带有由UiO-66-AQ制成的催化膜的连续流管式反应器可通过自芬顿工艺去除96%的有机染料，证实了该催化剂在实际应用中的巨大潜力。

这项工作加深了对压电-光催化空间分离位点定向载流子迁移的理解，为环保和高效的H2O2合成开辟了新的途径。

文章名称：Molecular Engineering Spatially Separated Redox Centers Enable Efficient Piezo-Photocatalytic H2O2 Production链接：DOI: 10.1002/anie.202425656

Advanced Functional Materials

用于高效丙烯/丙烷分离的稳健金属有机框架膜的磁场驱动制造

ZIF-67作为沸石咪唑酯类材料的一员，由于其高的比表面积、大的孔隙率，其在气体吸附和膜分离领域具有很好的应用前景，特别是ZIF-67膜有望应用于分离丙烯/丙烷混合物。然而，由于晶体成核不规则和晶界结构不良，获得高透磁选择性ZIF-67膜仍然具有挑战性。

2025年1月16日，Advanced Functional Materials报道了一种磁场驱动方法，可在室温下在阳极氧化铝基板上制造高质量的ZIF-67膜并用于丙烯/丙烷分离。

研究发现，磁场的存在可通过缩短诱导期来提高成核速率，促进Co2+离子的有序和快速迁移，优化ZIF-67微晶在衬底上的成核，同时抑制晶粒的过度生长。这些因素共同改善了MOF膜中的晶界结构和抑制晶间缺陷。

所得的ZIF-67膜厚度小于480nm，表现出优异的丙烯/丙烷分离性能。最佳丙烯/丙烷混合物分离系数为135，丙烯渗透率为2.3×10-8mol m-2s-1Pa-1。

该研究展示了一种磁场驱动方制备MOF膜的合理设计策略，这种膜具有卓越的分离性能和稳定性，可满足未来的工业应用需求。

文章名称：Magnetic‐Field‐Driven Fabrication of Robust Metal‐Organic Framework Membranes for Efficient Propylene/Propane Separation

链接：DOI:10.1002/adfm.202422400

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